Для определения молекулярной формулы спирта с заданными массовыми долями углерода, водорода и кислорода, мы должны сначала найти элементарную эмпирическую формулу. Для этого выполним следующие шаги:
Перевод массовых долей в количество молей:
Углерод (C):
[
\frac{52.18 \, \text{г}}{12.01 \, \text{г/моль}} \approx 4.34 \, \text{моль}
]
Водород (H):
[
\frac{13.04 \, \text{г}}{1.008 \, \text{г/моль}} \approx 12.93 \, \text{моль}
]
Кислород (O):
[
\frac{34.78 \, \text{г}}{16.00 \, \text{г/моль}} \approx 2.17 \, \text{моль}
]
Определение наименьшего соотношения:
Разделим все количества молей на наименьшее количество молей, которое равно 2.17 (для кислорода):
C:
[
\frac{4.34}{2.17} \approx 2
]
H:
[
\frac{12.93}{2.17} \approx 6
]
O:
[
\frac{2.17}{2.17} = 1
]
Эмпирическая формула:
Эмпирическая формула спирта будет ( \text{C}_2\text{H}_6\text{O} ).
Вычисление молекулярной массы:
- Углерод (C): ( 2 \times 12.01 \, \text{г/моль} = 24.02 \, \text{г/моль} )
- Водород (H): ( 6 \times 1.008 \, \text{г/моль} = 6.048 \, \text{г/моль} )
- Кислород (O): ( 1 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 16.00 \, \text{г/моль} )
Суммируя все, получаем молекулярную массу:
[
24.02 + 6.048 + 16.00 = 46.068 \, \text{г/моль}
]
Таким образом, молекулярная формула спирта с заданными массовыми долями элементов — ( \text{C}_2\text{H}_6\text{O} ), и его молярная масса составляет приблизительно 46.07 г/моль. Это соответствует этанолу, широко известному спирту.