Определить эмпирическую и молекулярную формулу Когда образец соединения массой 1,983 г, содержащего только углерод, водород и азот, был если сжечь в избытке кислорода, получится 1,986 г CO2 и 1,626 г H2O. Какова эмпирическая формула и молекулярная формула соединения, зная, что его молекулярная масса равна 88,11 г/моль?
Найдем количество углерода, водорода и азота в образце соединения: Масса углерода в CO2 = 12,01г/моль12,01 г/моль12,01г/моль1,986гCO2/44,01г/мольCO21,986 г CO2 / 44,01 г/моль CO21,986гCO2/44,01г/мольCO2 = 0,542 г C Масса водорода в H2O = 1,008г/моль1,008 г/моль1,008г/моль1,626гH2O/18,02г/мольH2O1,626 г H2O / 18,02 г/моль H2O1,626гH2O/18,02г/мольH2O = 0,144 г H Масса азота = 1,983 г - 0,542 г C - 0,144 г H = 1,297 г N
Рассчитаем количество моль каждого элемента: Моль углерода = 0,542 г / 12,01 г/моль = 0,0451 моль C Моль водорода = 0,144 г / 1,008 г/моль = 0,1429 моль H Моль азота = 1,297 г / 14,01 г/моль = 0,0925 моль N
Найдем отношение моль каждого элемента к наименьшему числу молей азотуазотуазоту: C: 0,0451 моль / 0,0925 моль ≈ 0,488 H: 0,1429 моль / 0,0925 моль ≈ 1,544 N: 0,0925 моль / 0,0925 моль = 1
Найдем ближайшие целые числа для отношений. Эмпирическая формула соединения: C2H3N
Найдем количество углерода, водорода и азота в образце соединения:
Масса углерода в CO2 = 12,01г/моль12,01 г/моль12,01г/моль 1,986гCO2/44,01г/мольCO21,986 г CO2 / 44,01 г/моль CO21,986гCO2/44,01г/мольCO2 = 0,542 г C
Масса водорода в H2O = 1,008г/моль1,008 г/моль1,008г/моль 1,626гH2O/18,02г/мольH2O1,626 г H2O / 18,02 г/моль H2O1,626гH2O/18,02г/мольH2O = 0,144 г H
Масса азота = 1,983 г - 0,542 г C - 0,144 г H = 1,297 г N
Рассчитаем количество моль каждого элемента:
Моль углерода = 0,542 г / 12,01 г/моль = 0,0451 моль C
Моль водорода = 0,144 г / 1,008 г/моль = 0,1429 моль H
Моль азота = 1,297 г / 14,01 г/моль = 0,0925 моль N
Найдем отношение моль каждого элемента к наименьшему числу молей азотуазотуазоту:
C: 0,0451 моль / 0,0925 моль ≈ 0,488
H: 0,1429 моль / 0,0925 моль ≈ 1,544
N: 0,0925 моль / 0,0925 моль = 1
Найдем ближайшие целые числа для отношений. Эмпирическая формула соединения: C2H3N
Рассчитаем молекулярную массу эмпирической формулы:
MC2H3NC2H3NC2H3N = 2<em>12,012 <em> 12,012<em>12,01 + 3</em>1,0083 </em> 1,0083</em>1,008 + 14,01 = 26,03 г/моль
Найдем коэффициент масштабирования для получения молекулярной формулы:
Коэффициент масштабирования = молекулярная масса / масса эмпирической формулы = 88,11 г/моль / 26,03 г/моль ≈ 3,39
Молекулярная формула соединения: C2H3NC2H3NC2H3N * 3,39 = C6H10N3
Итак, эмпирическая формула соединения - C2H3N, молекулярная формула - C6H10N3.