Какова молекулярная формула масляной кислоты, если в её составе (по массе) содержится 54,5 % углерода, 36,4 % кислорода и 9,1 % водорода, и известно, что плотность её паров по водороду равна 44?

Химия 10 класс Определение молекулярной формулы органических веществ молекулярная формула масляная кислота состав углерода плотность паров химический состав анализ состава химия процентное содержание углерод кислород водород расчет формулы Новый

Чтобы определить молекулярную формулу масляной кислоты, следуем нескольким шагам:

Шаг 1: Определение эмпирической формулы

Для начала, нужно определить соотношение атомов углерода, водорода и кислорода в масляной кислоте. Мы знаем процентное содержание каждого элемента:

• Углерод (C): 54,5%
• Кислород (O): 36,4%
• Водород (H): 9,1%

Теперь переведем эти проценты в массы, предполагая, что у нас есть 100 г вещества. Таким образом, мы получаем:

• Углерод: 54,5 г
• Кислород: 36,4 г
• Водород: 9,1 г

Теперь найдем количество моль каждого элемента:

• Количество моль углерода (C): 54,5 г / 12 г/моль = 4,54 моль
• Количество моль кислорода (O): 36,4 г / 16 г/моль = 2,28 моль
• Количество моль водорода (H): 9,1 г / 1 г/моль = 9,1 моль

Теперь найдем наименьшее количество моль, чтобы получить целые числа:

• Для углерода: 4,54 / 2,28 ≈ 2
• Для кислорода: 2,28 / 2,28 = 1
• Для водорода: 9,1 / 2,28 ≈ 4

Таким образом, соотношение атомов в эмпирической формуле будет C2H4O1, что можно записать как C2H4O.

Шаг 2: Определение молекулярной формулы

Теперь нам необходимо узнать молекулярную формулу. Мы знаем, что плотность паров масляной кислоты по водороду равна 44. Плотность паров по водороду рассчитывается по формуле:

Молярная масса (масляной кислоты) = Плотность паров * 2

Подставим известное значение:

Молярная масса = 44 * 2 = 88 г/моль

Теперь нам нужно найти молярную массу нашей эмпирической формулы C2H4O:

• Молярная масса углерода (C): 12 г/моль * 2 = 24 г/моль
• Молярная масса водорода (H): 1 г/моль * 4 = 4 г/моль
• Молярная масса кислорода (O): 16 г/моль * 1 = 16 г/моль

Общая молярная масса эмпирической формулы C2H4O = 24 + 4 + 16 = 44 г/моль.

Теперь мы можем найти, сколько раз эмпирическая формула укладывается в молекулярную:

88 г/моль (молярная масса) / 44 г/моль (эмпирическая формула) = 2.

Таким образом, молекулярная формула масляной кислоты будет:

C4H8O2