Объяснение:
раствор содержит V₁ воды плотнотью ρ₁ и массой V₁*ρ₁
раствор содержит V₂ кислоты плотнотью ρ₂ и массой V₂*ρ₂
в данный момент объем раствора V₁+V₂=V₀
в данный момент V₂*ρ₂ : (V₁*ρ₁+V₂*ρ₂) = 0,4 - массовая доля кислоты равна 0,4
мы хотим добавить V воды плотнотью ρ₁ и массой V*ρ₁ так чтобы
V₂*ρ₂ : (V₁*ρ₁+V*ρ₁+V₂*ρ₂+) = 0,1
имеем систему трех уравнений с 3 неизвестными, найти V
V₁+V₂=V₀
V₂*ρ₂ : (V₁*ρ₁+V₂*ρ₂) = 0,4
V₂*ρ₂ : (V₁*ρ₁+V*ρ₁+V₂*ρ₂+) = 0,1
V₁+V₂=V₀
V₂*ρ₂ = 0,4*(V₁*ρ₁+V₂*ρ₂)
V₂*ρ₂ = 0,1* (V₁*ρ₁+V*ρ₁+V₂*ρ₂)
V₁+V₂=V₀
0,6*V₂*ρ₂ = 0,4*V₁*ρ₁
0,9*V₂*ρ₂ = 0,1* V₁*ρ₁+0,1*V*ρ₁
1,5*V₂*ρ₂/ρ₁ +V₂=V₀
V₁*ρ₁ = 1,5*V₂*ρ₂
0,9*V₂*ρ₂ = 0,1* V₂*ρ₂ *1,5+0,1*V*ρ₁
V₂=V₀/(1,5*ρ₂/ρ₁ +1)
V₁*ρ₁ = 1,5*V₂*ρ₂
0,9*V₂*ρ₂ - 0,1* V₂*ρ₂ *1,5=0,1*V*ρ₁
V₂=V₀/(1,5*ρ₂/ρ₁ +1) = 200/(1,5*1,83/1+1) ~ 53,4 мл
V₁*ρ₁ = 1,5*V₂*ρ₂
V=7,5*V₂*ρ₂ /ρ₁= 7,5*53,4*1,83/1 = 732,9773031 ~ 733 мл - это ответ
1) Так как плотность воды равна 1 г/мл, то 50 мл воды имеют массу 50 г.
m(H₂O) = 50 г
1) Если концентрацию раствора выразить в долях единицы, то массу растворенного вещества в граммах находят по формуле:
m(в-во) = ω * m(p-p)
где: m(p-p) - масса раствора в граммах,
ω - массовая доля растворенного вещества, выраженная в долях единицы.
2) Обозначим концентрацию нового раствора через ω₁ .
При добавлении воды масса растворенного вещества не изменяется, а масса раствора увеличивается на массу добавленной воды, то есть на 50 граммов.
На основании всего вышеизложенного составляем уравнение:
ω * m(p-p) = ω₁ * [ m(p-p) + m(H₂O) ]
0,4 * 200 = ω₁ * (200 + 50)
250ω₁ = 80
ω₁ = 0,32 ( или 32% )
Чтобы перейти от массовых долей углерода, водорода и кислорода к их индексам в молекулярной формуле, запишем массовые доли в виде соотношений и разделим массовые доли на атомные массы соответствующих элементов (для С - на 12, для H - на 1, для O - на 16). Таким образом мы от соотношения масс перейдем к соотношениям количеств вещества, то есть к простейшей формуле:
80% 20%
n(C) : n(H) = : = 6,67 : 20
12 1
Для перехода к целым числам, разделим на мЕньшее из получившихся чисел (в данном случае, на 6,67) и округляем до целых:
6,67 20
n(C) : n(H) = : = 1 : 3
6,67 6,67
Простейшая формула C₁H₃ или CH₃.
Молекулярная масса M(CH₃) = 15
Фактическую молекулярную массу найдем из относительной плотности по водороду:
M = 2*D(H₂) = 2*15 = 30
Как видно, фактическая молекулярная масса в два раза больше, значит в формуле индексы должны быть в два раза больше: C₂H₆
ответ: C₂H₆
(Можно предположить, что это этан)
2)
По этому же алгоритму находим простейшую формулу:
54,84% 9% 36,36%
n(C) : n(H) : n(O) = : : = 4,57 : 9 : 2,2725 =
12 1 16
4,57 9 2,2725
= : : = 2 : 4 : 1
2,2725 2,2725 2,2725
Простейшая формула С₂H₄O₁ или С₂H₄O.
Молекулярная масса М(С₂H₄O) = 44.
По плотности по водороду узнаем фактическую молекулярную массу:
М = 2*D(H₂) = 2*44 = 88.
Как видно, фактическая молекулярная масса в два раза больше, значит в истинной формуле индексы должны быть в два раза больше: С₄H₈O₂
ответ: С₄H₈O₂
(Можно предположить, что это этиловый эфир уксусной кислоты CH₃-COO-C₂H₅)
3)
37.5% 12.5% 50%
n(C) : n(H) : n(O) = : : = 3.125 : 12.5 : 3.125 =
12 1 16
= 1 : 4 : 1
Простейшая формула С₁H₄O₁ или СH₄O
Молекулярная масса М(СH₄O) = 32
По плотности по водороду узнаем фактическую молекулярную массу:
М = 2*D(H₂) = 2*16 = 32.
Как видно, фактическая молекулярная масса совпадает с молекулярной массой, вычисленной, исходя из простейшей формулы . Значит, простейшая формула совпадает с молекулярной.
ответ: СH₄O
(Можно предположить, что это метиловый спирт, метанол CH₃-OH)
Примечание. В задании нужно только дать формулы, но не названия веществ. Дело в том, что делать выводы о строении и классе вещества на основании одной лишь молекулярной формулы опасно. Тем не менее, к каждому ответу в скобках курсивом дан пример вещества, отвечающего найденной формуле - если вдруг учитель попросит привести возможный пример вещества, соответствующего формуле