Номер 548, страница 102 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

548. В составе молекулы молочной кислоты, образующейся при прокисании молока, соотношение атомов углерода, водорода и кислорода составляет 1 : 2 : 1. Её относительная молекулярная масса равна 90. Определите молекулярную формулу молочной кислоты.

Дано:

Соотношение атомов в молекуле молочной кислоты $C:H:O = 1:2:1$

Относительная молекулярная масса $M_r = 90$

Найти:

Молекулярную формулу молочной кислоты ($C_xH_yO_z$)

Решение:

1. На основе соотношения атомов $C:H:O = 1:2:1$ мы можем записать простейшую (эмпирическую) формулу вещества. Она будет иметь вид $CH_2O$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу для этой простейшей формулы. Для этого воспользуемся относительными атомными массами элементов: $A_r(C) = 12$, $A_r(H) = 1$, $A_r(O) = 16$.

$M_r(CH_2O) = 1 \cdot A_r(C) + 2 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 1 \cdot 12 + 2 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 12 + 2 + 16 = 30$.

3. Нам известна истинная относительная молекулярная масса молочной кислоты, она равна 90. Чтобы найти истинную молекулярную формулу, нужно определить, во сколько раз истинная молекулярная масса больше массы простейшей формулы. Найдем этот коэффициент, разделив истинную массу на массу простейшей формулы:

$n = \frac{M_r(\text{истинная})}{M_r(\text{простейшая})} = \frac{90}{30} = 3$.

4. Это означает, что в истинной молекуле молочной кислоты содержится 3 группы атомов $CH_2O$. Чтобы получить истинную молекулярную формулу, нужно умножить индексы в простейшей формуле на коэффициент $n=3$.

Истинная формула: $(CH_2O)_3 = C_{1 \cdot 3}H_{2 \cdot 3}O_{1 \cdot 3} = C_3H_6O_3$.

Проверим полученный результат: $M_r(C_3H_6O_3) = 3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 36 + 6 + 48 = 90$. Результат совпадает с условием задачи.

Ответ: Молекулярная формула молочной кислоты $C_3H_6O_3$.