Яка хімічна формула речовини, яка має масову частку вуглецю 64,86%, масову частку водню 13,51% і решту складає кисень?

Давайте решим задачу по порядку.

Мы знаем, что вещество состоит из углерода, водорода и кислорода. Для начала найдем массовую долю кислорода в веществе. Поскольку массовые доли всех компонентов должны сложиться в 100%, мы можем вычислить массовую долю кислорода следующим образом:

Массовая доля кислорода = 100% - (массовая доля углерода + массовая доля водорода)
= 100% - (64,86% + 13,51%)
= 21,63%

Теперь у нас есть информация о массовой доле кислорода. Далее, нам нужно найти соотношение между компонентами вещества, чтобы определить его химическую формулу.

Для этого мы можем использовать массовые доли компонентов и их атомные массы. Поскольку отношение массовых долей должно соответствовать стехиометрическим соотношениям в формуле, мы можем определить эти отношения следующим образом:

Углерод: 64,86% / масса атома углерода = число атомов углерода в молекуле
Водород: 13,51% / масса атома водорода = число атомов водорода в молекуле
Кислород: 21,63% / масса атома кислорода = число атомов кислорода в молекуле

Согласно периодической системе элементов, масса атома углерода равна примерно 12 г/моль, масса атома водорода равна примерно 1 г/моль, а масса атома кислорода равна примерно 16 г/моль.

Давайте проведем необходимые вычисления:

Углерод: 64,86% / 12 г/моль = 5,405 моль
Водород: 13,51% / 1 г/моль = 13,51 моль
Кислород: 21,63% / 16 г/моль = 1,352 моль

Теперь, используя найденные значения, мы можем записать соотношение вещества. Обычно используется наименьшее целое отношение атомов вещества, поэтому давайте разделим все значения на наименьшее значение - в данном случае 1,352 моль.

Углерод: 5,405 моль / 1,352 моль = 4 атома углерода
Водород: 13,51 моль / 1,352 моль = 10 атомов водорода
Кислород: 1,352 моль / 1,352 моль = 1 атом кислорода

Таким образом, химическая формула этого вещества будет C4H10O.

Наконец, чтобы определить относительную плотность паров вещества по сравнению с воздухом, нам нужно знать молярную массу этого вещества и молярную массу воздуха. Поскольку молярная масса представляет собой массу одной молекулы вещества, а массовая плотность — это масса единицы объема, необходимо использовать следующие формулы:

Молярная масса вещества = (масса атома углерода * число атомов углерода) + (масса атома водорода * число атомов водорода) + (масса атома кислорода * число атомов кислорода)

Молярная масса воздуха = 28 г/моль (приблизительное значение)

Относительная плотность паров = (Молярная масса вещества / Молярная масса воздуха)

Подставим значения и вычислим:

Молярная масса вещества = (12 г/моль * 4 атома углерода) + (1 г/моль * 10 атомов водорода) + (16 г/моль * 1 атом кислорода) = 74 г/моль

Относительная плотность паров = (74 г/моль / 28 г/моль) = 2,643

Таким образом, относительная плотность паров данного вещества по сравнению с воздухом составляет 2,643.