Как определить молекулярную формулу вещества, если известно, что в его составе содержится 51,9% углерода (C), 38,38% хлора (Cl) и 9,7% водорода (H), а плотность паров этого вещества по водороду равна 46,25?

Химия 11 класс Молекулярные формулы и химический состав веществ молекулярная формула процентное содержание элементов плотность паров углерод хлор водород химический анализ химия 11 класс Новый

Чтобы определить молекулярную формулу вещества, следуем нескольким шагам:

Шаг 1: Определение эмпирической формулы

Сначала нам нужно найти соотношение атомов в веществе, используя проценты каждого элемента. Мы будем работать с 100 г вещества, чтобы упростить расчеты:

• Углерод (C): 51,9 г
• Хлор (Cl): 38,38 г
• Водород (H): 9,7 г

Теперь находим количество молей каждого элемента:

• Количество молей углерода (C): 51,9 г / 12 г/моль = 4,325 моль
• Количество молей хлора (Cl): 38,38 г / 35,5 г/моль = 1,080 моль
• Количество молей водорода (H): 9,7 г / 1 г/моль = 9,7 моль

Теперь делим количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей (в данном случае это 1,080 моль хлора):

• C: 4,325 / 1,080 = 4,01
• Cl: 1,080 / 1,080 = 1
• H: 9,7 / 1,080 = 8,98

Округляем до ближайших целых чисел:

• C: 4
• Cl: 1
• H: 9

Таким образом, эмпирическая формула вещества - C4H9Cl.

Шаг 2: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно узнать молекулярную массу эмпирической формулы:

• Молекулярная масса C4H9Cl = (4 * 12) + (9 * 1) + (1 * 35,5) = 48 + 9 + 35,5 = 92,5 г/моль

Теперь используем данные о плотности паров. Плотность паров по водороду равна 46,25. Это означает, что:

• Плотность паров = (молекулярная масса вещества) / (молекулярная масса водорода) = 46,25

Молекулярная масса водорода = 1 г/моль, следовательно:

• Молекулярная масса вещества = 46,25 * 1 = 46,25 г/моль

Теперь сравниваем молекулярную массу эмпирической формулы (92,5 г/моль) и молекулярную массу, которую мы нашли (46,25 г/моль). Мы видим, что молекулярная масса эмпирической формулы больше, чем 46,25 г/моль. Это говорит о том, что эмпирическая формула не является молекулярной.

Теперь мы можем определить, сколько раз эмпирическая формула помещается в молекулярную:

• 46,25 / 92,5 ≈ 0,5

Это означает, что мы должны уменьшить количество атомов в эмпирической формуле. Таким образом, молекулярная формула вещества будет C2H5Cl.

Итак, молекулярная формула вещества - C2H5Cl.