На какую температуру кристаллизуется чистый бензол? В 60 граммах бензола растворено 2,09 грамма некоего вещества, доля элементов которого по массе составляет: углерод - 50,69%, водород - 4,23%, кислород - 45,08%. Пожалуйста, определите молекулярную формулу этого вещества.
Sofya
Для определения молекулярной формулы вещества, растворенного в бензоле, мы должны вычислить массовые соотношения элементов в данном веществе. Затем, зная массовые соотношения элементов, мы можем определить их отношение чисел атомов в молекуле и таким образом определить молекулярную формулу.
Давайте начнем. По условию задачи, вещество состоит из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в следующих пропорциях: углерод - 50,69%, водород - 4,23%, кислород - 45,08%.
Для определения количества каждого элемента в 60 граммах бензола, растворено 2,09 грамма вещества, мы можем использовать массовую долю элемента в образце и общую массу вещества.
Доля углерода в веществе составляет 50,69%, поэтому количество углерода в данном случае будет:
\[количество \: углерода = 60 \: г \cdot \frac{50,69}{100} = 30,414 \: г\]
Аналогичным образом, количество водорода будет:
\[количество \: водорода = 60 \: г \cdot \frac{4,23}{100} = 2,538 \: г\]
Количество кислорода будет:
\[количество \: кислорода = 60 \: г \cdot \frac{45,08}{100} = 27,048 \: г\]
Теперь, имея массовое соотношение каждого элемента, мы можем перейти к определению отношения числа атомов в молекуле. Для этого нам необходимо найти наименьшее целое отношение масс каждого элемента к его атомной массе.
Молярные массы элементов:
Углерод (C) = 12,01 г/моль
Водород (H) = 1,01 г/моль
Кислород (O) = 16,00 г/моль
Полученные значения:
\[\frac{количество \: углерода}{молярная \: масса \: углерода} = \frac{30,414 \: г}{12,01 \: г/моль} \approx 2,534 \: моль \: углерода\]
\[\frac{количество \: водорода}{молярная \: масса \: водорода} = \frac{2,538 \: г}{1,01 \: г/моль} \approx 2,515 \: моль \: водорода\]
\[\frac{количество \: кислорода}{молярная \: масса \: кислорода} = \frac{27,048 \: г}{16,00 \: г/моль} \approx 1,6915 \: моль \: кислорода\]
Теперь, когда мы имеем отношение числа атомов каждого элемента в молекуле, мы можем определить их пропорции. Для этого необходимо поделить значения на их наименьшее общее кратное (НОК).
Наименьшее общее кратное (НОК) для чисел 2,534, 2,515 и 1,6915 составляет приблизительно 18.
Таким образом, пропорция элементов в молекуле будет следующей:
углерод : водород : кислород = 2,534 : 2,515 : 1,6915
Теперь давайте округлим полученные значения до целых чисел:
углерод : водород : кислород = 3 : 3 : 2
Следовательно, молекулярная формула для данного вещества будет C3H3O2.
Чтобы ответить на вопрос о температуре кристаллизации чистого бензола, нам необходимо знать значение его криоскопической константы, которая характеризует изменение температуры плавления растворителя в зависимости от концентрации растворенного вещества. Без этой информации мы не можем определить точную температуру кристаллизации чистого бензола.
Давайте начнем. По условию задачи, вещество состоит из углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в следующих пропорциях: углерод - 50,69%, водород - 4,23%, кислород - 45,08%.
Для определения количества каждого элемента в 60 граммах бензола, растворено 2,09 грамма вещества, мы можем использовать массовую долю элемента в образце и общую массу вещества.
Доля углерода в веществе составляет 50,69%, поэтому количество углерода в данном случае будет:
\[количество \: углерода = 60 \: г \cdot \frac{50,69}{100} = 30,414 \: г\]
Аналогичным образом, количество водорода будет:
\[количество \: водорода = 60 \: г \cdot \frac{4,23}{100} = 2,538 \: г\]
Количество кислорода будет:
\[количество \: кислорода = 60 \: г \cdot \frac{45,08}{100} = 27,048 \: г\]
Теперь, имея массовое соотношение каждого элемента, мы можем перейти к определению отношения числа атомов в молекуле. Для этого нам необходимо найти наименьшее целое отношение масс каждого элемента к его атомной массе.
Молярные массы элементов:
Углерод (C) = 12,01 г/моль
Водород (H) = 1,01 г/моль
Кислород (O) = 16,00 г/моль
Полученные значения:
\[\frac{количество \: углерода}{молярная \: масса \: углерода} = \frac{30,414 \: г}{12,01 \: г/моль} \approx 2,534 \: моль \: углерода\]
\[\frac{количество \: водорода}{молярная \: масса \: водорода} = \frac{2,538 \: г}{1,01 \: г/моль} \approx 2,515 \: моль \: водорода\]
\[\frac{количество \: кислорода}{молярная \: масса \: кислорода} = \frac{27,048 \: г}{16,00 \: г/моль} \approx 1,6915 \: моль \: кислорода\]
Теперь, когда мы имеем отношение числа атомов каждого элемента в молекуле, мы можем определить их пропорции. Для этого необходимо поделить значения на их наименьшее общее кратное (НОК).
Наименьшее общее кратное (НОК) для чисел 2,534, 2,515 и 1,6915 составляет приблизительно 18.
Таким образом, пропорция элементов в молекуле будет следующей:
углерод : водород : кислород = 2,534 : 2,515 : 1,6915
Теперь давайте округлим полученные значения до целых чисел:
углерод : водород : кислород = 3 : 3 : 2
Следовательно, молекулярная формула для данного вещества будет C3H3O2.
Чтобы ответить на вопрос о температуре кристаллизации чистого бензола, нам необходимо знать значение его криоскопической константы, которая характеризует изменение температуры плавления растворителя в зависимости от концентрации растворенного вещества. Без этой информации мы не можем определить точную температуру кристаллизации чистого бензола.
Знаешь ответ?