Относительная плотность газа по водороду - 27. Массовая доля элемента водорода в нём – 18,5%, а элемента бора - 81,5%. Определите формулу газа.

1. Определяем молярную массу газа:

Относительная плотность по водороду (D) связана с молярной массой (M) формулой:

\[ M_{\text{газ}} = D_{\text{газ/H₂}} \times M_{H_2} \]

Где M(H₂) = 2 г/моль:

\[ M_{\text{газ}} = 27 \times 2 \text{ г/моль} = 54 \text{ г/моль} \]

2. Определяем соотношение атомов бора (B) и водорода (H) в молекуле:

Атомная масса бора (B) ≈ 10.81 г/моль.

Атомная масса водорода (H) ≈ 1.01 г/моль.

Пусть в молекуле 'x' атомов бора и 'y' атомов водорода. Тогда:

• Молярная масса = x * M(B) + y * M(H) = 54
• Массовая доля B = (x * M(B)) / M_газа = 0.815
• Массовая доля H = (y * M(H)) / M_газа = 0.185

Найдем количество атомов:

• Количество атомов бора (x):
• \[ x = \frac{\text{Массовая доля B} \times M_{\text{газ}}}{M(B)} = \frac{0.815 \times 54 \text{ г/моль}}{10.81 \text{ г/моль}} \approx \frac{44}{10.81} \approx 4.07 \]
• Количество атомов водорода (y):
• \[ y = \frac{\text{Массовая доля H} \times M_{\text{газ}}}{M(H)} = \frac{0.185 \times 54 \text{ г/моль}}{1.01 \text{ г/моль}} \approx \frac{10}{1.01} \approx 9.9 \]

Округляем до целых чисел: x ≈ 4, y ≈ 10.

3. Проверяем полученную формулу (B₄H₁₀):

• Молярная масса B₄H₁₀ = 4 * 10.81 + 10 * 1.01 = 43.24 + 10.1 = 53.34 г/моль. Это близко к 54 г/моль.

Ответ: Формула газа — B₄H₁₀.