Задача 3. Выведите формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода, если относительная плотность по водороду равна 22.

Для решения этой задачи необходимо определить молекулярную формулу вещества, зная процентный состав и относительную плотность по водороду. 1. Предположим, что у нас 100 г вещества: * Масса углерода (C) = 81,8 г * Масса водорода (H) = 18,2 г 2. Определение количества вещества углерода и водорода: * $$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{81.8 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 6.82 \text{ моль}$$ * $$n(H) = \frac{m(H)}{M(H)} = \frac{18.2 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 18.2 \text{ моль}$$ 3. Определение отношения C : H: * $$C:H = 6.82 : 18.2$$ * Делим оба числа на наименьшее (6.82): $$C:H = 1 : \frac{18.2}{6.82} = 1 : 2.67 \approx 1:2\frac{2}{3}$$ * Умножаем на 3, чтобы получить целые числа: $$C:H = 3:8$$ * Простейшая формула: C₃H₈ 4. Определение молярной массы вещества: * Относительная плотность по водороду: 22 * $$M(\text{вещества}) = 22 \cdot M(H_2) = 22 \cdot 2 \text{ г/моль} = 44 \text{ г/моль}$$ 5. Определение истинной формулы вещества: * Молярная масса простейшей формулы C₃H₈: $$3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 36 + 8 = 44 \text{ г/моль}$$ * Так как молярная масса простейшей формулы равна молярной массе вещества, истинная формула совпадает с простейшей. Ответ: C₃H₈