Условие задачи

Составьте химическую формулу сахарозы, зная, что в состав её молекулы входят 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. Рассчитайте относительную молекулярную массу этого вещества и массовые доли образующих его элементов.

Решение

Наша задача относится к химии, в частности к стехиометрии и анализу состава соединений.

1. Определение формулы сахарозы.

По условию в составе молекулы сахарозы содержится 12 атомов углерода (С), 22 атома водорода (Н) и 11 атомов кислорода (О). Тогда химическая формула имеет вид:

С₁₂Н₂₂О₁₁

2. Расчёт относительной молекулярной массы (М).

Для расчёта молекулярной массы суммируем массы всех атомов согласно их атомной массе (принимаем округлённые значения):
М(C) = 12, М(H) = 1, М(O) = 16

Таким образом:
М = 12∙12 + 22∙1 + 11∙16
= 144 + 22 + 176
= 342

Относительная молекулярная масса сахарозы равна 342.

3. Определение массовых долей элементов.

Массовая доля элемента X определяется по формуле:
ω(X) = (масса всех атомов X в молекуле / молекулярная масса)∙100%

(1) Для углерода (С):
ω(С) = [12∙12 / 342]∙100% = (144 / 342)∙100% ≈ 42,11%

(2) Для водорода (Н):
ω(Н) = [22∙1 / 342]∙100% = (22 / 342)∙100% ≈ 6,43%

(3) Для кислорода (О):
ω(О) = [11∙16 / 342]∙100% = (176 / 342)∙100% ≈ 51,46%

Ответ:

Химическая формула сахарозы: С₁₂Н₂₂О₁₁
Относительная молекулярная масса: 342
Массовые доли элементов:
Углерод ≈ 42,11%
Водород ≈ 6,43%
Кислород ≈ 51,46%