Алгоритм решения задач на вывод формулы вещества
Обозначить формулу вещества с помощью индексов х, у, z и т. д. по числу элементов в молекуле.
Найти молярную или молекулярную массу вещества по формуле: Мr = Dх· Мr(Х), Мr = ρ· Vm.
Если в условии не дана массовая доля одного элемента, вычислить ее как разность 100% и массовых долей всех остальных элементов.
Найти отношение индексов х : у : z как отношение частных от деления массовой доли элемента на его относительную атомную массу (W/Аr). Привести частные от деления к отношению целых чисел. Определить простейшую формулу вещества.
В задачах на нахождение формул органических веществ часто требуется сравнить относительную молекулярную массу М простейшей формулы с истинной, найденной по условию задачи (чаще всего плотности по воздуху или по водороду). Отношение этих масс дает число, на которое надо умножить индексы простейшей формулы.
Пример. Углеводород, плотность паров которого по водороду равна 15, содержит 80,0% углерода. Найдите его молекулярную формулу.
Дано. Решение. W(С) = 80% 1. Обозначим формулу углеводорода CXHY
DH2(в-ва) = 15 2. Рассчитаем относительную молекулярную массу углеводорода: Мr = Dх· Мr(Х),
Мк(СхНу ) = 2 • DH2 (в-ва) = 2 • 15 = 30
3. Вычислим массовую долю водорода в соединении:
Формула W(Н) = 100% - W(С) = 100% - 80,0% = 20,0%.
CXHY— ? 4. Найдем отношение индексов х : у: С:Н = x:у = W(C) : Ar(C) / W(H) : Ar(H)
С:Н = х:у = := 6,67 : 20 = 1:3 Простейшая формула соединения СН3.
Сравним относительную молекулярную массу истинного в-ва с относительной молекулярной массой простейшей формулы:
МГ(СН3) =12 + 3 = 15,
Мr{СхHу) = = 2
Выяснили, что число атомов обоих элементов в простейшей формуле надо увеличить в два раза.
Истинная формула вещества С2Н6.