Нахождение молекулярной формулы по массовым долям элементов
и молярной массе вещества или его плотности
Прежде, чем разобраться в очередной задаче, вспомним о том, как определять молярную массу газообразного вещества по его плотности (абсолютной или относительной):
1. Если указана относительная плотность вещества А по веществу В, то:
М(А) = D А /В • М(В)
2. Если указана абсолютная плотность вещества , то М = ρ • Vm
Задача 71. Плотность паров вещества по водороду = 31, состав по массе: С – 38,7%, Н — 9,7%, О – 51,6 %. Назовите вещество.
Решение.
Задачу можно решить минимум двумя способами. В любом случае сначала находим молярную массу вещества:
D Х / H2 = 31 М (Х) = 31 • 2 г/моль = 62 г/моль
А. Можно определить числовые отношения элементов в веществе и, таким образом, определить простейшую формулу вещества:
С : Н : О = 38,7/12 : 9,7/1 : 51,6/16 = 3,225 : 9,7 : 3,225 = 1 : 3 : 1 → СН3О
Вещества с такой формулой в природе не существует. Просто мы нашли простейшую формулу вещества, как бы кусочек его. Вычислим его молярную массу:
М (СН3О) = 12 + 3 + 16 = 31 г/моль
Теперь делим молярную массу всего вещества на молярную массу простейшей формулы:
62 : 31 = 2
Следовательно, истинная формула неизвестного вещества содержит вдвое больше атомов каждого элемента, чем показывает простейшая формула – не
СН3О, а С2Н6О2. Это многоатомный спирт этиленгликоль
СН2ОН – СН2ОН.
Б. Можно определить массу каждого элемента в молекуле, зная молекулярную массу элемента (она численно равна молярной) и массовые доли элементов в нем:
m (C) = 62 • 38,7% = 24
m (Н) = 62 • 9,7 % = 6
m (О) = 62 • 51,6 % = 32
Деля массы элементов на их атомные массы, получаем число атомов каждого элемента в молекуле:
n (С) = 24 : 12 = 2
n (Н) = 6 : 1 = 6
n (О) = 32 : 16 = 2
Итак, наше вещество имеет формулу С2Н6О2
Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.
Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста: