Неизвестный элемент, аналог кислорода, и его атомную массу обозначим буквой R. Его массовая доля равна 100% минус сумма массовых долей остальных элементов (C, H,O):
Тогда получаем таблицу
W1 W2 W3
С 30.77 25.53 19.05
H 7.69 6.38 4.76
O 20.51 34.04 50.79
R 44,03 34.05 25.4
Разделим массовые доли на самую маленькую из них (на долю водорода)
W1 W2 W3
С 4 4 4
H 1 1 1
O 2,67 5,33 10,67
R 5,33 5,33 5,33
Так как 0,67 = 2/3, а 0,33 = 1/3
W1 W2 W3
С 4 4 4
H 1 1 1
O 8/3 16/3 32/3
R 16/3 16/3 16/3
Переходим к целым числам, умножая на 3:
W1 W2 W3
С 12 12 12
H 3 3 3
O 8 16 32
R 16 16 16
Хотя в условиях не сказано прямо, что в каждом соединении один и тот же элемент - аналог кислорода, но постоянство соотношения масс и ее значение для R подсказывает, что R - это сера S (атомная масса 32 (2*16), аналог кислорода)
От соотношения массовых долей перейдем к соотношению количества вещества (моль), разделив каждую долю на соответствующую атомную массу:
W1 W2 W3
С 1 1 1
H 3 3 3
O 1/2 1 2
S 1/2 1/2 1/2
Чтобы избавиться от знаменателя и перейти к целым числам, умножаем все на 2
W1 W2 W3
С 2 2 2
H 6 6 6
O 1 2 4
S 1 1 1
Получившиеся целые числа - индексы в простейшей формуле вещества.
W1 = C2H6OS
W2 = C2H6O2S
W3 = C2H6O4S
Сочетание C2H6 подсказывает, что речь идет о двух метильных группах CH3
Тогда формулы веществ могут иметь вид:
W1 = C2H6OS - диметилсульфоксид
H3C
S = O
/
H3C
W2 = C2H6O2S диметилсульфон
H3C O
//
S
/ \
H3C O
W3 = C2H6O4S - метиловый эфир серной кислоты
H3C - O O
//
S
/ \
H3C - O O
Для проверки определим массовые доли в последнем веществе:
C2H6O4S
w(C) = 2*12 / (2*12 6 16*4 32) = 24 / 126 = 0.19 = 19%
w(H) = 6 / 126 = 0.05 = 5%
w(O) = 64 / 126 = 0.51 = 51%
w(S) = 32 / 126 = 0.25 = 25%
Полученные доли близки с учетом округления к данным в задаче (19%, 5%, 51%, 25%)
Второе задание
Углеводород CxHy
M(CxHy) = 12x y
Массовая доля водорода w(H) = y / (12x y) = 10.34% = 0.1034
С другой стороны, общая формула гомологического ряда бензола
CₓH₂ₓ₋₆
То есть у = 2х - 6
Подставляем это выражение для у в формулу для массовой доли водорода:
у / (12x y) = 0.1034
(2х - 6) / (12x 2х - 6) = 0.1034
(2х - 6) / (14х - 6) = 0,1034
(х - 3) / (7х - 3) = 0,1034
(х - 3) / (7х - 3) = 0,1034
х - 3 = 0,1034*(7х - 3)
х - 3 = 0,1034*7х - 3*0,1034
х(1 - 7*0,1034) = 3(1 - 0,1034)
0,2762х = 2,6898
х = 9,7
х ≈ 10
C₁₀H₁₄
w(H) = 14 / (12*10 14) = 14 / 134 = 0.1044 = 10.44% ≈ 10.34%
Из 10 атомов углерода 6 принадлежат бензольному кольцу.
Значит, 4 атома принадлежат алкильным группам - заместителям
Поскольку у молекулы есть ось симметрии 6-го порядка, то эти заместители должны располагаться так, чтобы не нарушать эту симметрию.
Для этого все атомы водорода бензольного кольца должны быть замещены одинаковой группой, например, метильной. Но для этого требуется 6 атомов углерода вне кольца. а их всего 4. 4 атома углерода - 2 этильные группы (в положениях 1,4) или 4 метильные группы (в положениях 1,2,4,5) дают оси только 2-го порядка. 3 метильные группы (в положениях 1,3,5) дали бы ось 3-го порядка. Но нужна ось 6-го порядка
Решения нет
более месяца назад
