Question

Внаслідок нагрівання насиченого одноатомного спирту з концентрованою йодидною кислотою утворилась сполука, в якій масова частка йоду становить 74,7%. Визначте формулу одноатомного спирту.

Answer 1

Назва сполуки, яка утворилась - йодид спирту. Масова частка йоду в цій сполуці дорівнює 74,7%, тому масова частка спирту - 25,3%. Згідно закону Дальтона, масова частка кожного компонента в сумі масових часток компонентів у сполуці дорівнює його відносній молекулярній масі, помноженій на масову частку даної сполуки. Таким чином, масова частка спирту повинна дорівнювати відносній молекулярній масі спирту, помноженій на його масову частку.

Нехай n - ціле число, яке відповідає кількості атомів в молекулі спирту. Тоді відносна молекулярна маса спирту дорівнює n масових одиниць.

Масова частка спирту в сполуці:

25,3% = n * (атомна маса спирту) / (n * (атомна маса спирту) + маса йоду)

25,3% = n / (n + (маса йоду / атомна маса спирту))

Підставляючи масову долю йоду в сполуці (0,747) і атомну масу йоду (126,9 г / моль), отримуємо:

25,3% = n / (n + (0,747 * 126,9 / атомна маса спирту))

Розв'язуємо рівняння відносно n:

n = (0,253 * атомна маса спирту) / (1 - 0,747 * 126,9 / атомна маса спирту)

n = (0,253 * атомна маса спирту) / (1 - 94,88 / атомна маса спирту)

Отримали рівняння, з якого можна визначити атомну масу спирту в залежності від значення n.

Атомний радикал спирту містить один атом кисню і n атомів водню. Тому молекула спирту має формулу HO_n.

Для визначення n використаємо інформацію про масову частку водню і кисню в сполуці, а також їх відносні атомні маси:

Маса H в сполуці: 25,3% * 1,008 г / моль = 0,254 моль / кг

Маса O в сполуці: 74,7% * 126,9 г / моль = 0,938 моль / кг

Відношення мас H до O в молекулі:

0,254 / (n * 1,008) = 0,938 / (n * 16)

Розв'язуючи рівняння відносно n, отримуємо:

n = (0,254 * 16) / (0,938 * 1,008)

n = 3,08

Тому формула одноатомного спирту - H3O.