Выведите формулу вещества, содержащего 85,71% углеводорода и 14,29 водорода. Относительная плотность...

Для решения этой задачи мы будем использовать два основных момента из условия: процентное содержание элементов в веществе и относительную плотность паров этого вещества по водороду.

1. Определение молекулярной формулы по процентному содержанию элементов:

   Дано, что вещество содержит 85,71% углерода (C) и 14,29% водорода (H). Всё вещество состоит только из этих двух элементов.

   Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль, водорода (H) = 1 г/моль.

   Вычислим относительное количество молей каждого элемента в 100 граммах вещества:

   • Моли углерода = ( \frac{85.71 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 7.1425 \text{ моль} )
   • Моли водорода = ( \frac{14.29 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 14.29 \text{ моль} )

   Найдем наименьшее отношение молей элементов:

   • Отношение молей водорода к углероду = ( \frac{14.29}{7.1425} \approx 2 )

   Исходя из этого, предварительная формула вещества: ( C_1H_2 ).

2. Использование относительной плотности паров по водороду для определения молекулярной формулы:

   Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 21, что означает, что молекулярная масса вещества в 21 раз больше массы молекулы водорода (2 г/моль):

   • Молекулярная масса вещества = ( 21 \times 2 \text{ г/моль} = 42 \text{ г/моль} ).

   Молекулярная масса нашей предварительной формулы ( C_1H_2 ) составляет ( 12 \times 1 + 1 \times 2 = 14 \text{ г/моль} ).

   Чтобы получить молекулярную массу 42 г/моль, нужно умножить массу ( C_1H_2 ) на 3:

   • Итак, наша окончательная молекулярная формула: ( C_3H_6 ).

Эта формула соответствует пропену (C3H6), который также известен как метилэтилен. Это углеводород из класса алкенов с одной двойной связью.

Для того чтобы найти формулу вещества, содержащего 85,71% углерода и 14,29% водорода, мы можем сначала определить отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода в молекуле.

Дано:

• Массовая доля углерода (C) = 85,71%
• Массовая доля водорода (H) = 14,29%

Примем массу образца вещества равной 100 граммам, тогда:

• Масса углерода = 85,71 г
• Масса водорода = 14,29 г

Теперь найдем количество молей каждого элемента:

• Молярная масса углерода = 12 г/моль

• Молярная масса водорода = 1 г/моль

• Моля углерода = 85,71 г / 12 г/моль ≈ 7,14 моль

• Моля водорода = 14,29 г / 1 г/моль = 14,29 моль

Для нахождения отношения числа атомов углерода к водороду в молекуле, делим количество молей углерода на количество молей водорода: Отношение C:H = 7,14 моль / 14,29 моль ≈ 1:2

Таким образом, формула вещества будет CH2.

Дано также, что относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 21. Это означает, что молярная масса вещества равна 21 г/моль.

Тогда, молярная масса CH2 = 12 г/моль (углерод) + 2(1 г/моль) = 14 г/моль

Поскольку отношение молярной массы к 21 г/моль, это означает, что формула CH2 является верной.