Чтобы определить молекулярную формулу диамина, зная массовые доли углерода и азота, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
- Определим массовую долю водорода: Поскольку в диамине присутствуют только углерод (C), азот (N) и водород (H), мы можем найти массовую долю водорода, вычитая известные массовые доли из 100%:
- Массовая доля углерода: 48,65%
- Массовая доля азота: 37,84%
- Массовая доля водорода: 100% - (48,65% + 37,84%) = 100% - 86,49% = 13,51%
- Определим количество моль каждого элемента: Для этого воспользуемся относительными атомными массами:
- Углерод (C): 12 г/моль
- Азот (N): 14 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль
- Теперь можно рассчитать количество моль каждого элемента, принимая, что у нас есть 100 г вещества:
- Количество моль углерода: 48,65 г / 12 г/моль = 4,054 моль
- Количество моль азота: 37,84 г / 14 г/моль = 2,713 моль
- Количество моль водорода: 13,51 г / 1 г/моль = 13,51 моль
- Найдем наименьшее количество моль: Теперь нам нужно определить наименьшее количество моль среди всех элементов, чтобы упростить соотношение:
- Наименьшее количество моль - это 2,713 (азот).
- Разделим количество моль каждого элемента на наименьшее значение:
- Углерод: 4,054 / 2,713 ≈ 1,49
- Азот: 2,713 / 2,713 = 1
- Водород: 13,51 / 2,713 ≈ 4,97
- Приведем полученные значения к целым числам: Мы видим, что у нас есть дробные значения. Чтобы получить целые числа, можно умножить все значения на 2:
- Углерод: 1,49 * 2 ≈ 3
- Азот: 1 * 2 = 2
- Водород: 4,97 * 2 ≈ 10
- Запишем молекулярную формулу: Теперь, когда мы получили целые числа, можем записать молекулярную формулу:
Таким образом, молекулярная формула диамина, исходя из заданных массовых долей, составляет C3H10N2.