Какова молекулярная формула органического вещества, если массовая доля углерода составляет 40%, водорода — 6,7%, кислорода — 53,3%, а относительная плотность этого вещества по водороду равна 15?

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула органическое вещество массовая доля углерода водород кислород относительная плотность химия 11 класс Новый

Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение молярных масс элементов

Сначала запишем молярные массы элементов:

• Углерод (C) = 12 г/моль
• Водород (H) = 1 г/моль
• Кислород (O) = 16 г/моль

Шаг 2: Определение массы 100 г вещества

Учитывая, что массовые доли элементов даны в процентах, удобно рассмотреть 100 г вещества. Тогда массы каждого элемента будут следующими:

• Масса углерода = 40 г
• Масса водорода = 6,7 г
• Масса кислорода = 53,3 г

Шаг 3: Определение количества моль каждого элемента

Теперь найдем количество моль каждого элемента:

• Количество моль углерода (C) = 40 г / 12 г/моль = 3,33 моль
• Количество моль водорода (H) = 6,7 г / 1 г/моль = 6,7 моль
• Количество моль кислорода (O) = 53,3 г / 16 г/моль = 3,33 моль

Шаг 4: Определение соотношения моль

Теперь найдем соотношение моль каждого элемента, поделив количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль:

• C: 3,33 / 3,33 = 1
• H: 6,7 / 3,33 ≈ 2
• O: 3,33 / 3,33 = 1

Таким образом, соотношение моль элементов в веществе составляет:

• C: 1
• H: 2
• O: 1

Шаг 5: Запись эмпирической формулы

Эмпирическая формула вещества будет C1H2O1, что можно записать как CH2O.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно найти молекулярную формулу. Для этого мы используем относительную плотность вещества по водороду, которая равна 15. Это означает, что молекулярная масса нашего вещества в 15 раз больше молекулярной массы водорода (H2), которая составляет 2 г/моль:

Молекулярная масса = 15 * 2 г/моль = 30 г/моль.

Шаг 7: Сравнение молярной массы эмпирической формулы с молекулярной массой

Теперь найдем молярную массу эмпирической формулы CH2O:

Молярная масса CH2O = 12 + 2 + 16 = 30 г/моль.

Так как молярная масса эмпирической формулы равна молярной массе вещества, это означает, что молекулярная формула совпадает с эмпирической формулой.

Ответ:

Молекулярная формула органического вещества: CH2O.