Выведите молекулярную формулу органического соединения, если массовые доли углерода и водорода в нём соответственно равны 80% и 20%, а относительная плотность вещества по водороду равна 15.

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула органическое соединение массовая доля углерода массовая доля водорода относительная плотность химия 11 класс расчет формулы химические свойства органическая химия химические соединения Новый

Давайте разберем, как вывести молекулярную формулу органического соединения, основываясь на данных о массовых долях углерода и водорода, а также относительной плотности вещества по водороду.

Итак, у нас есть следующие данные:

• Массовая доля углерода (C) = 80%
• Массовая доля водорода (H) = 20%
• Относительная плотность вещества по водороду = 15

Сначала найдем молекулярную массу нашего вещества. Мы знаем, что относительная плотность вещества по водороду показывает, во сколько раз молекулярная масса данного вещества больше молекулярной массы водорода. Поскольку молекулярная масса водорода (H2) = 2 г/моль, мы можем вычислить молекулярную массу нашего вещества:

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

Теперь, зная молекулярную массу, мы можем определить количество углерода и водорода в веществе. Начнем с того, что у нас 100 г вещества для удобства расчетов:

1. Масса углерода в веществе = 80% от 100 г = 80 г.
2. Масса водорода в веществе = 20% от 100 г = 20 г.

Теперь, зная массы углерода и водорода, можем рассчитать количество моль каждого элемента:

1. Количество моль углерода (C) = 80 г / 12 г/моль = 6,67 моль.
2. Количество моль водорода (H) = 20 г / 1 г/моль = 20 моль.

Теперь найдем соотношение моль углерода к водороду. Для этого поделим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль:

1. Соотношение углерода: 6,67 моль / 6,67 = 1
2. Соотношение водорода: 20 моль / 6,67 ≈ 3

Таким образом, мы можем записать эмпирическую формулу нашего вещества как C1H3. Однако нам нужно получить молекулярную формулу.

Теперь найдем, сколько раз эмпирическая формула входит в молекулярную массу:

1. Молекулярная масса эмпирической формулы (C1H3) = 12 + (3 * 1) = 15 г/моль.
2. Теперь делим молекулярную массу вещества на молекулярную массу эмпирической формулы: 30 г/моль / 15 г/моль = 2.

Это означает, что молекулярная формула будет в два раза больше эмпирической:

1. C(1*2)H(3*2) = C2H6.

Следовательно, итоговая молекулярная формула органического соединения - C2H6.