Решим задачу за 30 минут!
Опубликуй вопрос и получи ответ со скидкой 20% по промокоду helpstat20

Для начала мы можем определить эмпирическую формулу соединения. Зная процентное содержание углерода и водорода, мы можем вычислить количество молей каждого элемента в соединении.

Пусть масса соединения составляет 100 г. Тогда масса углерода будет 58.51 г (или 58.51% от 100 г), а масса водорода будет 7.37 г (или 7.37% от 100 г).

Для расчета количества молей используем молярные массы элементов. Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль, а молярная масса водорода (H) – 1 г/моль.

Количество молей углерода (n_C) можно найти, разделив массу углерода на его молярную массу:
n_C = масса_C / молярная_масса_C = 58.51 г / 12 г/моль

Количество молей водорода (n_H) можно найти, разделив массу водорода на его молярную массу:
n_H = масса_H / молярная_масса_H = 7.37 г / 1 г/моль

После расчетов получим, что n_C = 4.875 молей и n_H = 7.37 мольей.

Теперь найдем количество молей азота (n_N) в соединении. Поскольку соединение содержит только C, H и N, сумма всех количеств молей этих элементов должна равняться общему количеству молей в соединении. В данном случае это будет сумма количеств молей углерода и водорода.

n_N = общее количество молей – n_C – n_H = n_C + n_H

n_N = 4.875 моль + 7.37 моль = 12.245 моль

Теперь у нас есть количество молей каждого элемента в соединении. Чтобы найти эмпирическую формулу, мы делим каждое количество молей на наименьшее количество молей (в данном случае это n_C = 4.875 моль).

n_C / n_C = 4.875 моль / 4.875 моль = 1
n_H / n_C = 7.37 моль / 4.875 моль ≈ 1.51
n_N / n_C = 12.245 моль / 4.875 моль ≈ 2.51

Таким образом, эмпирическая формула соединения будет CH1.51N2.51.

Чтобы определить молекулярную формулу, необходима информация о молекулярной массе соединения. Однако, у нас есть другие данные, которые могут помочь – отношение скоростей проникновения водорода к соединению через пористую перегородку.

Для проникновения идеального газа через пористую перегородку справедлив закон Грэма. Он утверждает, что отношение скоростей проникновения двух газов обратно пропорционально квадратному корню отношения их молекулярных масс:

Отношение скоростей проникновения = sqrt(молекулярная_масса_соединения / молекулярная_масса_H2)

Пусть х будет молекулярной массой соединения:

sqrt(х / 2) = 1 / 4.51

Теперь решим это уравнение:

(х / 2) = (1 / 4.51)^2

х = 2 * (1 / 4.51)^2 ≈ 0.098

Таким образом, молекулярная формула будет CH1.51N2.51 с молекулярной массой около 0.098 г/моль.

Эмпирическая формула и молекулярная формула одинаковы при молекулярной массе около 0.098 г/моль.

В итоге, эмпирическая и молекулярная формулы соединения будут одинаковыми и равны CH1.51N2.51.