Вывод химической формулы вещества
Задача 99.
Найти простейшую формулу вещества, содержащего (по массе) 43,4% натрия, 11,3% углерода и 45,3% кислорода.
Решение:
Обозначим числа атомов натрия, углерода и кислорода в простейшей формуле вещества соответственно через x, y и z. Атомные массы этих элементов равны соответственно 23, 12 и 16. Поэтому массы натрия, углерода и кислорода в составе вещества относятся как 23х : 12у : 16z. По условию задачи это отношение имеет вид: 43,4 : 11,3 : 45,3. Следовательно: 23х : 12у : 16z = 43,4 : 11,3 : 45,3.
Откуда
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим все три его члена на наименьший из них:
Таким образом,
Ответ: Na2CO3.
Задача 100.
Найти простейшую формулу вещества, в состав которого входят водород, углерод, кислород и азот в соотношении масс 1 : З : 4 : 7.
Решение:
Обозначим числа атомов водорода, углерода, кислорода и азота в
Тогда
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим все три его члена на наименьший из них:
Таким образом,
Ответ: COH4N4.
Задачи 101.
Найти простейшую формулу оксида ванадия, зная, что 2,73 г оксида содержат 1,53 г металла.
Решение:
Вариант I.
Находим процентное содержание ванадия в его оксиде из пропорции:
Тогда процентное содержание кислорода составляет; 100 – 56,04 = 43,96%.
Обозначим числа атомов ванадия и кислорода в простейшей формуле оксида соответственно через x и y. Атомные массы этих элементов равны соответственно 50,94 и 16. По-этому массы ванадия и кислорода в составе оксида относятся как 50,94x : 16y. По условию задачи это отношение равно 56,94 : 43,96. Следовательно:
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим оба его члена на наименьший из них:
Таким образом,
Ответ: V2O5.
Вариант II.
Решение:
Находим массу кислорода в оксиде ванадия: m(O) 2,73 - 1,53 = 1,2 г.
Обозначим числа атомов ванадия и кислорода в простейшей формуле оксида соответственно через x и y. Атомные массы этих элементов равны соответственно 50,94 и 16. Поэтому массы ванадия и кислорода в составе оксида относятся как 50,94x : 16y. По условию задачи это отношение в 2,73г оксида ванадия равно 1,53 : 1,2. Следовательно:
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим оба его члена на наименьший из них:
Таким образом,
Ответ :V2O5.
Задача 102.
Вещество содержит (по массе) 26,53% калия, 35,37% хрома и 38,10% кислорода. Найти его простейшую формулу.
Решение:
Обозначим числа атомов калия, хрома и кислорода в
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим три его члена на наименьший из них:
а затем умножим три члена последнего отношения на 2, получим:
x : y = (1 . 2) : (1 . 2) : (3,5 . 2) = 2 : 2 : 7.
Таким образом, простейшая формула вещества имеет вид: K2Cr2O7.
Ответ: K2Cr2O7.
Задача 103.
Найти формулу кристаллогидрата хлорида бария, зная, что 36,6 г соли при прокаливании теряют в массе 5,4 г.
Решение:
Находим массу хлорида бария в кристалле:
Обозначим числа молекул хлорида бария и воды в кристаллогидрате хлорида бария соответственно через х и y, получим формулу xBaCl2 . yH2O. Массы молекул хлорида бария и воды в составе кристаллогидрата относятся как 208,236x : 18y. По условию задачи это отношение равно 31,2 : 5,4. Следовательно:
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим два его члена на наименьший из них:
Таким образом,
Ответ: BaCl2 . 2H2O.
Задача 104.
Найти молекулярную формулу масляной кислоты, содержащей (по массе) 54,5% углерода, 36,4% кислорода и 9,1% водорода, зная, что плотность ее паров по водороду равна 44.
Решение:
Обозначим числа атомов углерода, кислорода и водорода в
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим три его члена на наименьший из них:
Обозначим формулу масляной кислоты как CxOyHz, тогда
Таким образом,
Тогда
x : y : z = (2 . 2) : (2 . 1) : (2 . 4) = 4 : 2 : 8. .
Следовательно,
Ответ: C4O2H8.
Задача 105.
Найти молекулярную формулу вещества, содержащего (по массе) 93,75% углерода и 6,25% водорода, если плотность этого вещества по воздуху равна 4,41.
Решение:
Обозначим числа атомов углерода и водорода в
Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим оба его члена на наименьший из них:
а затем умножим оба члена последнего отношения на 4, получим:
x : y = (1,25 . 4) : (1 . 4) = 5 : 4.
M(CxHy) = D . M(Возд.) =
= 4,41 . 29 = 128
Находим коэффициент (n), показывающий во сколько раз истинная молекулярная масса вещества больше вычисленной:
Теперь найденные значения x и y умножаем на 2, получаем: nCxHy = C10H8.
Ответ: : C10H8.