Одним из основных понятий в химии является химическая формула‚ которая показывает‚ из каких элементов состоит вещество и в каком соотношении. Чтобы определить химическую формулу газа‚ нам необходимо знать его молярную массу и состав.Из условия задачи нам известны следующие данные⁚
— Масса газа m 10 г
— Молярные массы углерода и водорода⁚ M_C 12 г/моль и M_H 1 г/моль
— Объем сосуда V 1660 см^3
— Температура газа t 47°C
— Давление газа p 1*10^6 Па
Перед тем как найти химическую формулу газа‚ нам необходимо определить количество вещества газа по формуле⁚
n m/M
где n ⎻ количество вещества (в молях)‚ m ⎻ масса газа (в граммах)‚ M ⎻ молярная масса газа (в г/моль).Для данной задачи нам известна масса газа 10 г и молярные массы углерода и водорода⁚ M_C 12 г/моль и M_H 1 г/моль. Поскольку масса газа равна сумме масс углерода и водорода в газе‚ можно составить уравнение⁚
10 x * 12 y * 1
где x и y ⎻ количество моль углерода и водорода соответственно.
Если мы знаем химическую формулу газа‚ то можем выразить массу каждого элемента через количество молей⁚
m x * M_C y * M_H
В данной задаче известна масса газа (10 г) и молярные массы углерода и водорода (12 г/моль и 1 г/моль). Подставив значения в уравнение‚ получим⁚
10 x * 12 y * 1
Из этого уравнения можно выразить x (10 ⎻ y) / 12.Теперь рассмотрим уравнение объема и идеального газового закона⁚
V n * R * T / p
где V ─ объем газа (в см^3)‚ n ⎻ количество вещества (в молях)‚ R ─ универсальная газовая постоянная (8‚314 Дж/(моль * К))‚ T ─ температура (в К) и p ─ давление газа (в Па).В данной задаче известны объем газа (1660 см^3)‚ температура (47°C) и давление (1*10^6 Па). Переведем значение температуры из градусов Цельсия в Кельвины⁚
T 47 273 320 K
Подставив значения в уравнение‚ получим⁚
1660 n * 8.314 * 320 / (1 * 10^6)
Отсюда можно выразить количество вещества газа⁚
n (1660 * 1 * 10^(-6)) / (8.314 * 320)
Теперь‚ зная количество молей n газа‚ мы можем рассчитать количество молей углерода и водорода⁚
x (10 ─ y) / 12
n x y
Составим систему уравнений и решим ее⁚
(10 ⎻ y) / 12 y (1660 * 10^(-6)) / (8.314 * 320)
Упростим уравнение и найдем значение y⁚
(10 ─ y) / 12 y 0.000006266
10 ⎻ y 12y 0.000006266 * 12
11y 0.000075192
y 0.000075192 / 11
y ≈ 0.00000684
Теперь найдем значение x⁚
x (10 ⎻ 0.00000684) / 12
x ≈ 0;000828
Подставим значения x и y в уравнение для нахождения химической формулы⁚
10 0.000828 * 12 0.00000684 * 1
10 ≈ 0.00993
Таким образом‚ химическая формула газа будет CH.