Чтобы определить молекулярную формулу вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку:
-
Определение эмпирической формулы:
- У нас есть массовые доли: углерода (C) – 24%, водорода (H) – 6%, хлора (Cl) – 70%.
- Предположим, что у нас есть 100 г вещества. Тогда массы элементов будут: C = 24 г, H = 6 г, Cl = 70 г.
- Теперь вычислим количество молей каждого элемента:
- Углерод: количество молей C = 24 г / 12 г/моль = 2 моль
- Водород: количество молей H = 6 г / 1 г/моль = 6 моль
- Хлор: количество молей Cl = 70 г / 35,5 г/моль = 1,97 моль
- Находим наименьшее количество молей, чтобы определить соотношение:
- Наименьшее количество – 1,97 моль (Cl).
- Делим количество молей каждого элемента на это число:
- C: 2 / 1,97 ≈ 1,02
- H: 6 / 1,97 ≈ 3,05
- Cl: 1,97 / 1,97 ≈ 1
- Округляем до ближайших целых чисел, получаем эмпирическую формулу: CH3Cl.
-
Определение молекулярной формулы:
- Из условия задачи известно, что относительная плотность вещества по Cl2 равна 0,71.
- Сначала найдем молекулярную массу хлора (Cl2): 35,5 г/моль * 2 = 71 г/моль.
- Теперь найдем молекулярную массу нашего вещества:
- Молекулярная масса вещества = 0,71 * 71 г/моль = 50,41 г/моль.
- Эмпирическая формула CH3Cl имеет молекулярную массу:
- C: 12 г/моль + H: 3 * 1 г/моль + Cl: 35,5 г/моль = 50,5 г/моль.
- Молекулярная масса эмпирической формулы совпадает с найденной молекулярной массой вещества (50,41 г/моль ≈ 50,5 г/моль), следовательно, эмпирическая формула и есть молекулярной формулой.
Таким образом, молекулярная формула вещества – CH3Cl.