Question

Виведіть молекулярну формулу сполуки, що містить 24,4% Кальцію, 17,07% Нітрогену та Оксиген. Обчисліть відносну молекулярну масу сполуки.

Answer 1

Спочатку визначимо кількість кожного елемента в сполуці за допомогою відсоткових складових:

- 24,4% кальцію означає, що в 100 г сполуки міститься 24,4 г кальцію. Кількість моль кальцію можна вирахувати, поділивши масу на його атомну масу:

24,4 г / 40,08 г/моль = 0,609 моль Ca

- 17,07% азоту означає, що в 100 г сполуки міститься 17,07 г азоту. Кількість моль азоту можна вирахувати, поділивши масу на його атомну масу:

17,07 г / 14,01 г/моль = 1,22 моль N

- Оскільки не зазначено точний вміст кисню, ми не можемо точно визначити кількість моль кисню в сполуці. Зокрема, якщо весь кисень був би зв'язаний з кальцієм і азотом в оксиди, кількість моль кисню була би рівною різниці між загальною кількістю молей у сполуці і кількістю молей кальцію та азоту:

загальна кількість молей - (кількість молей Ca + кількість молей N) = n моль O

Або ж ми можемо використати закон збереження маси, що означає, що сума мас кальцію, азоту і кисню в сполуці повинна дорівнювати її загальній масі:

маса Ca + маса N + маса O = загальна маса

З кількості мас кальцію і азоту, які ми вже знаємо, можемо вирахувати масу кисню:

маса O = загальна маса - (маса Ca + маса N) = 100 г - (24,4 г + 17,07 г) = 58,53 г

Кількість моль кисню можна вирахувати, поділивши масу на його атомну масу:

58,53 г / 16,00 г/моль = 3,66 моль O


Таким чином, у сполуці міститься 0,609 моль кальцію, 1,22 моль азоту та 3,66 моль кисню. Коефіцієнти в молекулярній формулі будуть відносними пропорціями кількості молекул кожного елементу:

- Кальцій: 0,609 моль / 0,609 моль = 1 моль
- Азот: 1,22 моль / 0,609 моль = 2 молі
- Кисень: 3,66 моль / 0,609 моль = 6 молей

Таким чином, молекулярна формула сполуки буде CaN₂O₆. Щоб обчислити її відносну молекулярну масу, додамо маси атомів, помножені на їх коефіцієнти:

1 × 40,08 г/моль (Ca) + 2 × 14,01 г/моль (N) + 6 × 16,00 г/моль (O) = 148,16 г/моль

Відносна молекулярна маса сполуки дорівнює 148,16 г/моль.