Чтобы определить молекулярную формулу вещества, нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
- Определение массы углерода и водорода в образовавшихся продуктах сгорания.
- Сначала найдем массу углерода (C) в CO2. Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль (12 г/моль для углерода и 32 г/моль для кислорода).
- Содержание углерода в CO2 можно найти следующим образом:
- Масса углерода = (масса CO2) * (масса C / молярная масса CO2) = 2,64 г * (12 г/моль / 44 г/моль) ≈ 0,72 г.
- Теперь найдем массу водорода (H) в H2O. Молярная масса H2O составляет 18 г/моль (2 г/моль для водорода и 16 г/моль для кислорода).
- Содержание водорода в H2O можно найти следующим образом:
- Масса водорода = (масса H2O) * (масса H / молярная масса H2O) = 0,99 г * (2 г/моль / 18 г/моль) ≈ 0,11 г.
- Таким образом, в результате сгорания у нас получилось 0,72 г углерода и 0,11 г водорода.
- Определение массы кислорода в исходном веществе.
- Теперь мы можем найти массу кислорода в нашем веществе. Общая масса вещества равна 1,71 г.
- Масса кислорода = масса вещества - (масса углерода + масса водорода) = 1,71 г - (0,72 г + 0,11 г) = 1,71 г - 0,83 г = 0,88 г.
- Определение количества моль каждого элемента.
- Теперь найдем количество моль каждого элемента:
- Количество моль углерода (C) = масса углерода / молярная масса углерода = 0,72 г / 12 г/моль = 0,06 моль.
- Количество моль водорода (H) = масса водорода / молярная масса водорода = 0,11 г / 1 г/моль = 0,11 моль.
- Количество моль кислорода (O) = масса кислорода / молярная масса кислорода = 0,88 г / 16 г/моль = 0,055 моль.
- Определение относительных количеств элементов.
- Теперь мы можем найти соотношение между количеством моль каждого элемента, разделив на наименьшее количество моль:
- Для углерода: 0,06 моль / 0,055 моль ≈ 1,09.
- Для водорода: 0,11 моль / 0,055 моль ≈ 2.
- Для кислорода: 0,055 моль / 0,055 моль = 1.
- Таким образом, соотношение C:H:O ≈ 1:2:1.
- Определение эмпирической формулы.
- Эмпирическая формула вещества будет C1H2O1, или просто CH2O.
- Определение молекулярной формулы.
- Теперь, чтобы найти молекулярную формулу, нам нужно использовать данное значение Mr (молярная масса) вещества, которое равно 342 г/моль.
- Молярная масса эмпирической формулы CH2O = 12 + 2 + 16 = 30 г/моль.
- Теперь найдем, сколько раз эмпирическая формула помещается в молекулярную: 342 г/моль / 30 г/моль ≈ 11,4.
- Округляем до ближайшего целого числа, получаем 11.
- Следовательно, молекулярная формула будет C11H22O11.
Таким образом, молекулярная формула вещества, о котором идет речь, равна C11H22O11.