Яка формула сполуки, де масові частки вуглецю та водню становлять відповідно 40% і 6,7%, а все інше — кисень, а відносна густина парів цієї речовини відносно водню становить 15?
Ответ:
1. Пусть общая масса соединения равна 100 г.
2. Дано, что массовая доля углерода составляет 40%. Это означает, что вещество содержит 40 г углерода.
3. Дано, что массовая доля водорода составляет 6,7%. Это означает, что вещество содержит 6,7 г водорода.
4. Оставшийся кислород можно вычислить, вычитая массы углерода и водорода из общей массы. Таким образом, масса кислорода равна 100 — 40 — 6,7 = 53,3 г.
5. Теперь у нас есть массы каждого элемента в соединении: углерод — 40 г, водород — 6,7 г, кислород — 53,3 г.
6. Для определения формулы соединения нам необходимо узнать пропорции между этими элементами. Для этого вычислим их отношения, поделив массы каждого элемента на их атомные массы.
Атомная масса углерода (C) = 12 г/моль, атомная масса водорода (H) = 1 г/моль, и атомная масса кислорода (O) = 16 г/моль.
Таким образом, отношение массы углерода к его атомной массе равно: 40 / 12 = 3,33 моль.
Отношение массы водорода к его атомной массе равно: 6,7 / 1 = 6,7 моль.
Отношение массы кислорода к его атомной массе равно: 53,3 / 16 = 3,33 моль.
7. Полученный результат показывает, что мольное соотношение углерода, водорода и кислорода в соединении равно 3:6,7:3,33.
8. Чтобы получить простую формулу этого соединения, мы можем разделить все коэффициенты на наименьшее общее число, чтобы получить целые числа.
Поделив все коэффициенты на 3,33, мы получим формулу C1H2O1.
9. Однако, это еще не окончательная формула. Мы должны убедиться, что все массовые доли элементов в соединении правильно соответствуют данной информации.
10. Массовая доля углерода в этой формуле равна (12 г/моль * 1 моль) / (12 г/моль * 1 моль + 1 г/моль * 2 моль + 16 г/моль * 1 моль) = 12 / 30 = 40%.
11. Массовая доля водорода в этой формуле равна (1 г/моль * 2 моль) / (12 г/моль * 1 моль + 1 г/моль * 2 моль + 16 г/моль * 1 моль) = 2 / 30 ≈ 6,7%.
12. Массовая доля кислорода в этой формуле равна (16 г/моль * 1 моль) / (12 г/моль * 1 моль + 1 г/моль * 2 моль + 16 г/моль * 1 моль) = 16 / 30 ≈ 53,3%.
13. Таким образом, формула соединения на основе полученных данных — это C1H2O1, что соответствует формуле воды (H2O).
Подтверждая это решение, общая масса углерода, водорода и кислорода равна 40 г + 6,7 г + 53,3 г = 100 г, что соответствует общей массе соединения.
Таким образом, формула соединения, в котором массовые доли вуглеця та водню становлять відповідно 40% і 6,7%, а все інше — кисен, і відносна густина парів цієї речовини відносно водню становить 15, является H2O (вода).