дано:
- Массовая доля углерода (C) = 38,71 %
- Массовая доля кислорода (O) = 51,61 %
- Молярная масса вещества = 62 г/моль
найти:
Молекулярную формулу органического вещества.
решение:
1. Вычислим массовую долю водорода (H):
Массовая доля водорода (ω(H)) = 100 % - ω(C) - ω(O)
ω(H) = 100 % - 38,71 % - 51,61 % = 9,68 %
2. Предположим, что молекула вещества имеет формулу CxHyOz.
3. Рассчитаем количество массы каждого элемента в 100 г вещества:
- Масса углерода = 38,71 г
- Масса кислорода = 51,61 г
- Масса водорода = 9,68 г
4. Найдем количество молей каждого элемента:
- Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль
- Молярная масса водорода (H) = 1,008 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
Количество молей углерода:
n(C) = 38,71 г / 12,01 г/моль ≈ 3,22 моль
Количество молей водорода:
n(H) = 9,68 г / 1,008 г/моль ≈ 9,60 моль
Количество молей кислорода:
n(O) = 51,61 г / 16,00 г/моль ≈ 3,23 моль
5. Находим соотношение между мольными количествами:
Наименьшее количество = 3,22 моль (углерод)
Соотношение:
C: 3,22 / 3,22 = 1
H: 9,60 / 3,22 ≈ 2,98
O: 3,23 / 3,22 ≈ 1
6. Умножив все коэффициенты на 1, получаем:
C: 1
H: 3
O: 1
Таким образом, простейшая формула вещества:
C1H3O1 или CH3O.
7. Теперь найдем молекулярную формулу.
Согласно найденной простой формуле, масса = 12 + 3 + 16 = 31 г/моль.
8. Определяем, сколько раз простая формула укладывается в молекулярную (62 г/моль):
62 г/моль / 31 г/моль = 2.
Таким образом, молекулярная формула будет:
C(2*1)H(2*3)O(2*1) = C2H6O2.
ответ:
Молекулярная формула органического вещества — C2H6O2.