Яка молекулярна формула сполуки, якщо карбон складає 37,5% масової частки, гідроген - 12,5%, оксиген - 50%, а відносна

Щоб знайти молекулярну формулу сполуки, нам спочатку необхідно встановити відносну молекулярну масу. Ми можемо це зробити, знаючи відсоткові співвідношення масових часток складових елементів.

1. Спершу переведемо відсоткові співвідношення масових часток відносні масові частки кожного елементу. Для цього поділимо відсотковий вміст кожного елементу на атомну масу цього елементу.

Масова маса вуглецю = 37,5% / 12 г/моль = 3,125 моль

Масова маса водню = 12,5% / 1 г/моль = 12,5 моль

Масова маса кисню = 50% / 16 г/моль = 3,125 моль

2. Наступним кроком буде знаходження співвідношення атомів у молекулі. Для цього поділимо масові маси кожного елемента на найменше значення з них.

Масове співвідношення вуглецю до водню: 3,125 моль / 3,125 моль = 1

Масове співвідношення вуглецю до кисню: 3,125 моль / 3,125 моль = 1

Масове співвідношення водню до кисню: 12,5 моль / 3,125 моль = 4

Отже, співвідношення атомів в молекулі складає C₁H₄O₁.

3. Тепер, щоб знайти молекулярну формулу, ми маємо врахувати відносну густину відносно водню. Для цього порівняємо густина цієї сполуки з густиною водню.

Відносна густина сполуки = Густина сполуки / Густина водню

Нехай \(x\) позначає кількість молекул водню в молекулі сполуки.

Густина сполуки = маса молекули сполуки / об"єм молекули сполуки

Так як густина водню дорівнює 1 г/см³ (взято за 1), то маса молекули сполуки дорівнює масі водню в молекулі, і об"єм молекули сполуки також дорівнює об"єму водню в молекулі.

Отже, густина сполуки = маса водню в молекулі / об"єм водню в молекулі

Таким чином, відносна густина сполуки = маса водню в молекулі / об"єм водню в молекулі

Тепер повернемося до густина сполуки = маса молекули сполуки / об"єм молекули сполуки

Згідно з попередньо отриманим співвідношенням атомів в молекулі, ми маємо: молекулярна маса сполуки = (маса вуглецю * 12) + (маса водню * 1) + (маса кисню * 16)

Отже, густину сполуки = маса молекули * кількість молекул / об"єм молекули * кількість молекул

Замінюємо вирази відносно масових часток складових елементів:

Густина сполуки = ((маса вуглецю * 12) + (маса водню * 1) + (маса кисню * 16)) * кількість молекул / об"єм молекули * кількість молекул

Отримуємо відносну густину сполуки = (37,5% * 12) + (12,5% * 1) + (50% * 16) / 1 * x

Виразіть \(x\), використовуючи відносну густину сполуки:

\(x = ((37,5% * 12) + (12,5% * 1) + (50% * 16)) / ((1% * 12) + (4% * 1) + (1% * 16))\)

Обчислюємо числельник і знаменник виразу:

Числельник = (37,5 * 12) + (12,5 * 1) + (50 * 16) = 450 + 12,5 + 800 = 1262,5

Знаменник = (1 * 12) + (4 * 1) + (1 * 16) = 12 + 4 + 16 = 32

Розв"язуємо вираз для \(x\):

\(x = 1262,5 / 32 = 39,453125\)

Отже, відносна густина сполуки відносно водню становить 39,45.

Молекулярна формула сполуки буде: \(C₁H₄O₁\)