Задача по химии органисеской Клюква и брусника могут длительное время храниться в свежем виде без сахара. Этому способствует наличие в них прекрасного консерванта. Установите молекулярную формулу этого вещества, если массовые доли элементов в нём составляют: углерода 68,85%, водорода 4,92%, кислорода Относительная плотность по водороду равна 61.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы определить молекулярную формулу вещества по его массовым долям элементов и относительной плотности, следуем следующим шагам:

Найдем массовые доли кислорода: Если массовые доли элементов составляют 68,85% углерода (C), 4,92% водорода (H), то для кислорода (O) просто вычтем сумму этих долей из 100%:

[
\text{Массовая доля кислорода (O)} = 100\% - (68,85\% + 4,92\%) = 26,23\%
]

Подсчитаем молярные массы элементов:

Углерод (C): 12 г/мольВодород (H): 1 г/мольКислород (O): 16 г/моль

Найдем количество моль для каждого элемента, используя их массовую долю: Пусть общее количество вещества 100 г, тогда:

Углерод: ( \frac{68,85 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 5,74 \, \text{моль} )Водород: ( \frac{4,92 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} \approx 4,92 \, \text{моль} )Кислород: ( \frac{26,23 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} \approx 1,64 \, \text{моль} )

Находим соотношение моль элементов: Делим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль (для кислорода):

Для углерода: ( \frac{5,74}{1,64} \approx 3,5 )Для водорода: ( \frac{4,92}{1,64} \approx 3 )Для кислорода: ( \frac{1,64}{1,64} = 1 )

Получили соотношение: C: 3,5, H: 3, O: 1.

Сделаем целые числа. Умножаем все соотношения на 2:

Углерода (C): ( 3,5 \times 2 = 7 )Водорода (H): ( 3 \times 2 = 6 )Кислорода (O): ( 1 \times 2 = 2 )

Таким образом, мы получаем (C7H6O2).

Проверим относительную молекулярную массу: ( 7 \times 12 + 6 \times 1 + 2 \times 16 = 84 + 6 + 32 = 122 \, \text{г/моль} ).

Используем относительную плотность по водороду: Относительная плотность по водороду равна 61, следовательно, молярная масса ( M = 61 \times 1 = 61 \, \text{г/моль} ).

Теперь, учитывая, что 122 г/моль ближе к определенной молярной массе, чем были до этого (учитывая, что мы просто перевели относительную плотность), окончательной молекулярной формулой является:

C7H6O2.

Это формула может соответствовать бензойной кислоте, которая является известным консервантом.