Для решения этой задачи выполним следующие шаги:
Определение молекулярной массы УВ (неизвестного вещества):
Относительная плотность паров вещества по водороду равна 2. Молекулярная масса водорода = 2 г/моль, следовательно, молекулярная масса УВ = 2 × 2 = 4 г/моль.
Расчёт состава УВ:
Массовая доля углерода в УВ составляет 81,82%, а водорода 18,18%. Примем молекулярную массу УВ за 4 г/моль. Тогда:
- масса углерода = 81,82% от 4 г = 3,2728 г,
- масса водорода = 18,18% от 4 г = 0,7272 г.
Определение количества моль углерода и водорода:
- Молярная масса углерода = 12 г/моль, следовательно, количество молей углерода = 3,2728 г / 12 г/моль ≈ 0,273 моль.
- Молярная масса водорода = 1 г/моль, следовательно, количество молей водорода = 0,7272 г / 1 г/моль = 0,7272 моль.
Определение простейшей формулы УВ:
Отношение количества молей водорода к углероду ≈ 0,7272 / 0,273 ≈ 2,66. Это подразумевает, что на каждый атом углерода приходится примерно 3 атома водорода. Следовательно, простейшая формула вещества может быть CH₃.
Проверка молекулярной массы с предполагаемой формулой:
Молекулярная масса CH₃ = 12 (углерод) + 3 × 1 (водород) = 15 г/моль, что не соответствует вычисленной молекулярной массе 4 г/моль.
Изначальное предположение о молекулярной массе в 4 г/моль, скорее всего, является ошибочным (возможно, ошибка в условии задачи или в интерпретации данных). Если эталоном является водород (2 г/моль), то относительная плотность 2 указывает на молекулярную массу в 4 г/моль, что не может соответствовать органическому соединению с таким составом. При умножении на молярную массу водорода (2 г/моль) следует получить правильное значение молекулярной массы.
Чтобы решить эту проблему, необходимо перепроверить исходные данные о молекулярной массе или дополнительно уточнить условия задачи.