Для решения задачи нам нужно определить, сколько атомов углерода содержится в 8 г углеродных нанотрубок, а затем использовать это количество для нахождения состава бинарного вещества XY.
Шаг 1: Определим количество атомов углерода в 8 г углеродных нанотрубок.
- Сначала найдем количество молей углерода в 8 г. Молярная масса углерода (C) составляет примерно 12 г/моль.
- Количество молей углерода можно вычислить по формуле:
- Количество молей = масса вещества / молярная масса
- Подставляем значения:
- Количество молей углерода = 8 г / 12 г/моль = 0.6667 моль
- Теперь найдем количество атомов в этом количестве молей. Используем число Авогадро (примерно 6.022 × 10^23 атомов/моль):
- Количество атомов = количество молей × число Авогадро
- Подставляем значения:
- Количество атомов углерода = 0.6667 моль × 6.022 × 10^23 атомов/моль ≈ 4.0 × 10^23 атомов.
Шаг 2: Определим, сколько атомов в 27 г бинарного вещества XY.
- По условию задачи, в 27 г вещества XY содержится столько же атомов, сколько в 8 г углерода, то есть 4.0 × 10^23 атомов.
- Теперь мы можем найти количество молей вещества XY:
- Количество атомов = количество молей × число Авогадро
- Количество молей XY = количество атомов / число Авогадро = 4.0 × 10^23 атомов / 6.022 × 10^23 атомов/моль ≈ 0.664 моль.
Шаг 3: Найдем молярную массу вещества XY.
- Используя формулу для молярной массы:
- Молярная масса = масса / количество молей
- Подставляем значения:
- Молярная масса XY = 27 г / 0.664 моль ≈ 40.7 г/моль.
Шаг 4: Определим возможный состав вещества XY.
- Теперь мы ищем два элемента, сумма атомных масс которых примерно равна 40.7 г/моль.
- Рассмотрим возможные комбинации:
- Если взять водород (H, атомная масса ≈ 1 г/моль) и кислород (O, атомная масса ≈ 16 г/моль), то:
- 1 + 16 = 17 г/моль (слишком мало).
- Если взять углерод (C, атомная масса ≈ 12 г/моль) и кислород (O, атомная масса ≈ 16 г/моль), то:
- 12 + 16 = 28 г/моль (тоже мало).
- Если взять натрий (Na, атомная масса ≈ 23 г/моль) и кислород (O, атомная масса ≈ 16 г/моль), то:
- 23 + 16 = 39 г/моль (приблизительно).
- Если взять магний (Mg, атомная масса ≈ 24 г/моль) и водород (H, атомная масса ≈ 1 г/моль), то:
- 24 + 1 = 25 г/моль (мало).
- Но если взять натрий (Na, 23 г/моль) и водород (H, 1 г/моль), то:
- 23 + 1 = 24 г/моль (всё ещё мало).
Наиболее близким вариантом является бинарное соединение, состоящее из натрия и кислорода, что может быть натрий оксид (Na2O), но его молярная масса будет больше 40.7 г/моль. Поэтому, скорее всего, речь идет о соединении, содержащем элементы с меньшей атомной массой, например, натрий и углерод, или же другие комбинации, которые в итоге могут дать более точное значение.
Таким образом, можно предположить, что вещество XY может быть соединением, содержащим атомы с общей молярной массой около 40.7 г/моль, например, Na2O или другой эквивалентный состав, но для точного ответа нужно больше информации о конкретных элементах.