Как определить молекулярную формулу вещества, если оно состоит из 51,9% углерода (C), 38,38% хлора (Cl) и 9,7% водорода (H), а плотность его паров по водороду равна 46,25?

Химия 11 класс Молекулярные формулы и состав веществ молекулярная формула определение формулы химия 11 класс углерод хлор водород плотность паров расчёт молекулярной формулы Новый

Чтобы определить молекулярную формулу вещества, следуем пошагово. Мы имеем процентное содержание элементов и плотность паров. Начнем с определения эмпирической формулы, а затем найдем молекулярную формулу.

Шаг 1: Определение количества моль каждого элемента

Сначала нужно перевести процентное содержание каждого элемента в количество моль. Для этого используем атомные массы элементов:

• Углерод (C) - 12 г/моль
• Хлор (Cl) - 35,5 г/моль
• Водород (H) - 1 г/моль

Теперь, зная, что сумма процентов равна 100, можем взять 100 г вещества для удобства расчетов. Тогда количество моль каждого элемента будет:

• Моль углерода: 51,9 г / 12 г/моль = 4,325 моль
• Моль хлора: 38,38 г / 35,5 г/моль = 1,08 моль
• Моль водорода: 9,7 г / 1 г/моль = 9,7 моль

Шаг 2: Определение отношения моль элементов

Теперь найдем наименьшее количество моль среди всех элементов, чтобы определить их отношение:

• Наименьшее количество моль: 1,08 (хлор)

Теперь делим количество моль каждого элемента на наименьшее значение:

• Углерод: 4,325 / 1,08 ≈ 4,01
• Хлор: 1,08 / 1,08 = 1
• Водород: 9,7 / 1,08 ≈ 8,98

Округляем до целых чисел, получаем соотношение:

• C: 4
• Cl: 1
• H: 9

Эмпирическая формула вещества: C4H9Cl.

Шаг 3: Определение молекулярной формулы

Теперь необходимо использовать плотность паров для нахождения молекулярной массы. Плотность паров по водороду равна 46,25, что значит:

• Молекулярная масса = 46,25 * 2 г/моль = 92,5 г/моль.

Теперь найдем молекулярную массу эмпирической формулы C4H9Cl:

• Масса C4 = 4 * 12 = 48 г/моль
• Масса H9 = 9 * 1 = 9 г/моль
• Масса Cl = 35,5 г/моль
• Общая масса = 48 + 9 + 35,5 = 92,5 г/моль.

Так как молекулярная масса эмпирической формулы равна молекулярной массе, то молекулярная формула совпадает с эмпирической формулой.

Ответ: Молекулярная формула вещества - C4H9Cl.