Яка формула речовини, яка містить 40% масових часток вуглецю, 6,7% масових часток водню і решту кисню, при тому, що

Пояснення: Щоб знайти емпіричну формулу речовини, яка містить певні масові частки елементів, необхідно використовувати концепцію мольних співвідношень. Спочатку визначимо мольні співвідношення елементів у речовині.

Масова частка — це відношення маси певного елемента до загальної маси речовини, виражене у відсотках.

В даній задачі ми маємо 40% масових часток вуглецю, 6,7% масових часток водню і решту кисню. Це означає, що у 100 г речовини ми маємо 40 г вуглецю, 6,7 г водню і масу кисню, яка дорівнює решті.

Тепер ми повинні перетворити ці маси на молі. Для цього потрібно знати атомну масу кожного елемента. Атомна маса вуглецю (С) дорівнює 12 г/моль, атомна маса водню (Н) — 1 г/моль та кисню (O) — 16 г/моль.

Тепер можемо обчислити мольні співвідношення, поділивши маси на відповідні атомні маси:

Вуглець: 40 г / 12 г/моль = 3,33 моль
Водень: 6,7 г / 1 г/моль = 6,7 моль
Кисень: решта (щоб знайти масу кисню, потрібно відняти маси вуглецю та водню від загальної маси речовини):
Маса кисню = Загальна маса — Маса вуглецю — Маса водню = 100 г — 40 г — 6,7 г = 53,3 г
Кисень: 53,3 г / 16 г/моль = 3,33 моль

Тепер ми знаємо, що масове співвідношення вуглецю до водню до кисню дорівнює приблизно 3,33:6,7:3,33.

Але ми бачимо, що кожна кількість молей є дробним числом, тому потрібно знайти найменший спільний множник між ними, щоб отримати цілі коефіцієнти мольних співвідношень. В даному випадку найменшим спільним множником є число 3.

Поділивши кожну кількість молей на 3, отримаємо емпіричне мольне співвідношення:

Вуглець: 3,33 моль / 3 = 1,11 моль
Водень: 6,7 моль / 3 = 2,23 моль
Кисень: 3,33 моль / 3 = 1,11 моль

Отже, емпірична формула речовини, яка містить 40% масових часток вуглецю, 6,7% масових часток водню і решту кисню, дорівнює CH2O.

Приклад використання: Як альтернативний приклад, якщо ми маємо речовину з 20% масових часток вуглецю, 16% масових часток водню і решту кисню, а відносна густина її парів становить 30, емпірична формула буде C2H4O2.

Порада: Щоб краще розібратися в даній темі, рекомендується провести декілька вправ на розрахунок емпіричної формули речовини за масовими частками елементів і відносною їх густини.

Вправа: Знайти емпіричну формулу речовини, яка містить 50% масових часток вуглецю, 10% масових часток водню і решту кисню, при тому, що відносна густина парів цієї речовини становить 25.