Завдання II_5. Визначте молекулярну формулу органічної речовини, масова частка Карбону в якій складає 26,67%, Гідрогену - 2,22%, Оксигену - 71,11%. Відносна густина пари даної речовини за вуглекислим газом дорівнює 2,05. Запишіть структурну формулу сполуки

Розрахунок молекулярної формули

1. Визначимо кількість атомів кожного елемента у молекулі, прийнявши масу речовини за 100 г:
   • Маса Карбону: \( m(C) = 100 \text{ г} \times 0,2667 = 26,67 \text{ г} \)
   • Маса Гідрогену: \( m(H) = 100 \text{ г} \times 0,0222 = 2,22 \text{ г} \)
   • Маса Оксигену: \( m(O) = 100 \text{ г} \times 0,7111 = 71,11 \text{ г} \)
2. Знайдемо кількість речовини кожного елемента:
   • \( n(C) = \frac{26,67}{12,01} \approx 2,22 \text{ моль} \)
   • \( n(H) = \frac{2,22}{1,01} \approx 2,20 \text{ моль} \)
   • \( n(O) = \frac{71,11}{16,00} \approx 4,44 \text{ моль} \)
3. Визначимо співвідношення атомів, розділивши на найменше значення:
   • \( C: \frac{2,22}{2,20} \approx 1 \)
   • \( H: \frac{2,20}{2,20} = 1 \)
   • \( O: \frac{4,44}{2,20} \approx 2 \)
4. Емпірична формула: \( CH_2O \)
5. Знайдемо молярну масу емпіричної формули: \( M(CH_2O) = 12,01 + 2 \times 1,01 + 16,00 = 30,03 \text{ г/моль} \)
6. Знайдемо молярну масу речовини за відносною густиною: \( M = D \times M(\text{CO}_2) = 2,05 \times 44,01 = 90,2205 \text{ г/моль} \)
7. Визначимо коефіцієнт \( k \): \( k = \frac{M(\text{речовини})}{M(\text{емпіричної формули})} = \frac{90,2205}{30,03} \approx 3 \)
8. Молекулярна формула: \( (CH_2O)_3 = C_3H_6O_3 \)
9. Запишемо структурну формулу. З огляду на склад, це може бути молочна кислота.

Структурна формула:

\( \mathrm{CH_3-CH(OH)-COOH} \)

Відповідь: Молекулярна формула - \( C_3H_6O_3 \). Структурна формула - молочна кислота.