В неизвестном соединении массовые доли элементов составляют: серы – 23,7 %; кислорода – 23,7 %; хлора – 52,6 %. Определите молекулярную формулу данного вещества, если относительная плотность его паров по водороду равна 67,5. Сколько молекул содержится в порции этого вещества массой 2,7 г?
Для определения молекулярной формулы воспользуемся данными об относительных молярных массах элементов:
Сера (S) – 32 г/моль
Кислород (O) – 16 г/моль
Хлор (Cl) – 35,5 г/моль
Составим пропорцию по массовым долям элементов:
( \frac{23.7}{32} = \frac{x}{M_S} ), где x – количество молекул серы, M_S – молярная масса серы
( \frac{23.7}{16} = \frac{x}{M_O} ), где x – количество молекул кислорода, M_O – молярная масса кислорода
( \frac{52.6}{35.5} = \frac{x}{M{Cl}} ), где x – количество молекул хлора, M{Cl} – молярная масса хлора
Решив эти уравнения, мы получим, что соотношение между атомами S:O:Cl равно 1:1:2, следовательно, молекулярная формула данного вещества – SOCl2.
Теперь посчитаем количество молекул в порции массой 2,7 г:
Найдем молярную массу SOCl2:
( M_{SOCl_2} = M_S + MO + 2 * M{Cl} = 32 + 16 + 2*35.5 = 119 \, г/моль ).
Найдем количество молекул в 2,7 г вещества:
( N = \frac{m}{M} N_A = \frac{2.7}{119} 6.02210^{23} = 1.37 10^{22} \, молекул ).
Таким образом, в порции массой 2,7 г вещества SOCl2 содержится 1.37 * 10^22 молекул.