Какова молекулярная формула вещества, которое растворено в 60 г бензола и имеет элементарный состав, выраженный

Тема: Молекулярная формула вещества с заданным элементарным составом

Объяснение: Чтобы найти молекулярную формулу вещества, нам сначала нужно определить эмпирическую формулу, а затем использовать молярную массу для определения множителя, позволяющего нам найти искомую формулу.

Первым шагом является определение эмпирической формулы. Для этого мы должны найти относительные массы каждого элемента, выраженные в молях. Чтобы это сделать, делим процентное содержание каждого элемента на его атомную массу в процентах:

C: 50,69% / 12,01 г/моль = 4,22

H: 4,23% / 1,008 г/моль = 4,20

O: 45,08% / 16,00 г/моль = 2,81

Затем мы делим каждое значение на наименьший полученный результат (в данном случае 2,81):

C: 4,22 / 2,81 = 1,50 ≈ 1,5

H: 4,20 / 2,81 = 1,49 ≈ 1,5

O: 2,81 / 2,81 = 1,00

Теперь у нас есть эмпирическая формула: С1,5Н1,5О.

Далее, чтобы найти молекулярную формулу, нам необходимо использовать молярную массу. Зная массу бензола (60 г) и его температуру замерзания (5,5 °C), мы можем найти молярную массу бензола:

Молярная масса бензола = (Масса бензола / Mолярность бензола) * Замерзшая точка бензола / (Температура кристаллизации бензола - Температура кристаллизации раствора)

Молярность бензола (C6H6) = 78,11 г/моль

Молярная масса бензола = (60 г / 78,11 г/моль) * 5,5 °C / (5,5 °C - 4,25 °C) = 0,77 моль

Наконец, мы можем определить множитель формулы, разделив молярную массу бензола на молярную массу эмпирической формулы:

Множитель формулы = Молярная масса бензола / Молярная масса эмпирической формулы = 0,77 моль / 1 моль = 0,77

Теперь мы можем умножить каждый элемент эмпирической формулы на множитель, чтобы получить молекулярную формулу:

С1,5 * 0,77 = С1,155 ≈ C

Н1,5 * 0,77 = Н1,155 ≈ Н

О * 0,77 = О

Молекулярная формула вещества, растворенного в бензоле и имеющего эмпирическую формулу C1,5H1,5O, будет С3H3O.

Демонстрация:
Задача: Какова молекулярная формула вещества, которое растворено в 60 г бензола и имеет элементарный состав, выраженный в процентах по массе: С - 50,69, Н2 - 4,23 и 02 - 45,08? Раствор кристаллизуется при температуре 4,25°С, а чистый бензол - при 5,5°С.
Ответ: Молекулярная формула вещества будет С3H3O.

Совет: При решении таких задач полезно правильно организовать информацию. Важно быть внимательным к данным о молярных массах и температуре, чтобы избежать ошибок. Не забывайте проверять свои вычисления и использовать правильные константы.

Упражнение:
Какова молекулярная формула вещества, которое растворено в 80 г воды и имеет элементарный состав, выраженный в процентах по массе: C - 40,00, H - 6,67 и O - 53,33? Раствор кристаллизуется при температуре 0,00°С, а чистая вода замерзает при 0,0°C. Требуется полный и подробный ответ.