Задача 13. Массовая доля углерода и кислорода в органическом веществе составляет по 45.28%, водорода 9.44% Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 53. Определите молекулярную формулу вещества

Задача 13. Определим молекулярную формулу вещества.

1. Пусть вещество имеет формулу $$C_xH_yO_z$$.

2. Массовая доля водорода равна 9.44% или 0.0944, массовая доля углерода и кислорода составляет по 45.28% или по 0.4528.

3. Отношение количества вещества углерода, водорода и кислорода:

$$\frac{x}{y} = \frac{\frac{0.4528}{12}}{\frac{0.0944}{1}} : \frac{\frac{0.4528}{16}}{} = \frac{0.0377333}{0.0944} : 0.0283 = 2 : 6 : 1. Следовательно, простейшая формула $$C_2H_6O$$

4. Относительная плотность паров вещества по водороду равна 53, значит молярная масса вещества равна $$53 \cdot 2 = 106$$ г/моль.

Молярная масса $$C_2H_6O$$ равна $$2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 24 + 6 + 16 = 46$$ г/моль.

$$\frac{106}{46} = 2.3043$$

Молярная масса простейшей формулы должна быть умножена на 2 или на 3, чтобы получить молярную массу $$2 \cdot C_2H_6O = C_4H_{12}O_2 = 4 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 48 + 12 + 32 = 92$$ г/моль.

$$3 \cdot C_2H_6O = C_6H_{18}O_3 = 6 \cdot 12 + 18 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 72 + 18 + 48 = 138$$ г/моль.

Следовательно, вещество $$C_4H_{10}O_4$$.

Молярная масса $$C_4H_{10}O_4$$ равна $$4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 4 \cdot 16 = 48 + 10 + 64 = 122$$ г/моль.

Ответ: $$C_4H_{10}O_4$$