Какова молекулярная формула органического соединения, в котором массовая доля углерода составляет 77,42%, азота - 15,05%, водорода - 7,53%, и плотность по водороду равна 46,5? Назовите это соединение.

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы органических веществ молекулярная формула органическое соединение массовая доля углерода плотность по водороду химия 11 класс Новый

Чтобы определить молекулярную формулу органического соединения, следуем следующим шагам:

Шаг 1: Определение молярной массы соединения

Плотность по водороду (46,5) означает, что молекулярная масса соединения в 46,5 раз больше молекулярной массы водорода (1 г/моль). Таким образом:

• Молярная масса водорода = 1 г/моль
• Молярная масса соединения = 46,5 * 1 = 46,5 г/моль

Шаг 2: Определение массовых долей элементов

Даны массовые доли элементов:

• Углерод (C) = 77,42%
• Азот (N) = 15,05%
• Водород (H) = 7,53%

Шаг 3: Определение количества моль каждого элемента

Для этого делим массовую долю каждого элемента на его атомную массу:

• Атомная масса углерода (C) = 12 г/моль
• Атомная масса азота (N) = 14 г/моль
• Атомная масса водорода (H) = 1 г/моль

Теперь вычислим количество моль:

• Моль углерода = 77,42 / 12 = 6,45
• Моль азота = 15,05 / 14 = 1,07
• Моль водорода = 7,53 / 1 = 7,53

Шаг 4: Определение соотношения моль элементов

Для нахождения простейших целых отношений делим все количество моль на наименьшее значение:

• Наименьшее значение = 1,07 (моль азота)
• Соотношение углерода: 6,45 / 1,07 = 6
• Соотношение азота: 1,07 / 1,07 = 1
• Соотношение водорода: 7,53 / 1,07 = 7

Шаг 5: Запись эмпирической формулы

На основании соотношений, мы можем записать эмпирическую формулу:

Эмпирическая формула = C6H7N

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Теперь мы можем проверить, соответствует ли молярная масса эмпирической формулы молярной массе соединения:

• Молярная масса C6H7N = (6 * 12) + (7 * 1) + (1 * 14) = 72 + 7 + 14 = 93 г/моль

Сравнивая 93 г/моль с 46,5 г/моль, мы видим, что эмпирическая формула не соответствует молекулярной. Мы должны уменьшить соотношение.

Шаг 7: Поиск молекулярной формулы

Мы делим все коэффициенты на 2:

• C3H3.5N

Коэффициенты не могут быть дробными, поэтому мы умножаем на 2:

• C6H7N

Ответ:

Молекулярная формула соединения - C6H7N. Это соединение называется анилин.