Знаходження молекулярної формули речовини
Знаходження хімічної формули речовини за масовою часток елементів
Масова частка елемента - це відношення його маси до загальної маси речовини, до складу якого він входить:
Масова частка елемента ($ W $) виражається в частках одиниці або у відсотках.
Завдання 1. Елементарний склад речовини наступний: масова частка заліза $ 72.41% $, масова частка кисню $ 27.59% $. Виведіть хімічну формулу.
1. Для розрахунків вибираємо масу оксиду $ m $ (оксиду) $ = 100 $ м Тоді маси заліза і кисню будуть наступними:
$ M (Fe) = m_ · W (Fe); m (Fe) = 100 · 0.7241 = 72.41 $ м
2. Кількості речовини заліза і кисню рівні відповідно:
3. Знаходимо співвідношення кількості речовин заліза і кисню:
Менша кількість приймаємо за $ 1 (1.29 = 1) $ і знаходимо:
4. Так як у формулі має бути ціле число атомів, то це відношення приводимо до цілих чисел:
$ Fe. O = 1. 1.33 = 2. 2.66 = 3 · 3.99 = 3. 4 $.
5. Підставляємо знайдені числа і отримуємо формулу оксиду:
$ Fe. O = 3. 4 $, т. Е. Формула речовини $ Fe_3O_4 $.
Знаходження хімічної формули речовини за масовою часток елементів, якщо вказана щільність або відносна щільність даної речовини в газоподібному стані
Завдання 2. Масова частка вуглецю в вуглеводні становить $ 80% $. Відносна щільність вуглеводню за воднем становить $ 15 $.
1. Позначимо формулу речовини $ C_H_ $.
2. Знайдемо число молей атомів вуглецю і водню в $ 100 $ г даного з'єднання:
3. Відношення між атомами:
$ X. y = 6.6. 20 = 1. 3 $, або $ 2. 6 $.
Найпростіша формула речовини $ CH_3 $.
4. Визначаємо молекулярну масу вуглеводню по відносній щільності її парів.
5. Обчислюємо відносну молекулярну масу вуглеводню по простій формулі:
6. Значення $ M_x $ і $ M_r $ не збігаються, $ M_r = / M_x $, отже, формула вуглеводню $ C_2H_6 $.
Відповідь: молекулярна формула вуглеводню $ C_2H_6 $ - етан.
3. Відношення між атомами:
5. Молярна маса може бути представлена у вигляді:
$ M_r (C_xH_y) = A_r (C) _x + A_r (H) _y; M_r (C_xH_y) = 12x + y $ або $ 30 = 12x + 1y $.
6. Вирішуємо систему двох рівнянь з двома невідомими:
Відповідь: формула $ C_2H_6 $ - етан.
Знаходження хімічної формули речовини за даними про вихідну речовину і про продукти його згоряння (за рівнянням хімічної реакції)
Завдання 3. Знайдіть молекулярну формулу вуглеводню, що має щільність $ 1.97 $ г / л, якщо при згорянні $ 4.4 $ г його в кисні утворюється $ 6.72 $ л оксиду вуглецю (IV) (н. У.) І $ 7.2 $ г води.
1. Напишемо схему рівняння горіння вуглеводню
2. Обчислюємо молярну масу $ C_xH_y · M = ρ · V_m $,
$ M = 1.97 $ г / л $ · 22.4 $ л / моль $ = 44 $ м / моль.
Відносна молекулярна маса $ M_r = 44 $.
3. Визначаємо кількість речовини:
4. Використовуючи величину молярного об'єму, знаходимо:
6. Отже: $ ν (C_xH_y). ν (CO_2). νH_2O = 0.1 $ моль $: 0.3 $ моль $: 0.4 $ моль або $ 1. 3. 4 $, що має відповідати коефіцієнтам в рівнянні і дозволяє встановити число атомів вуглецю і водню:
Остаточний вигляд рівняння:
Відповідь: формула вуглеводню $ C_3H_8 $ - пропан.