Question

Масова частка Карбону в алкані -84,21%, відносна густина за воднем 57.Знайти молекулярну формулу?

Answer 1

Дано:
CnH2n+2
ω%(C)=84,21%
D(H₂)=57
----------------------------------------------
Знайти молекулярну формулу-?

1. D(H₂)=Mr÷Mr(H₂)  Mr=D(H₂) x Mr(H₂)
Mr(CnH2n+2)=D(H₂) x Mr(H₂)
Mr(CnH2n+2)=2x57=114
2. CnH2n+2 =114
12n+2n+2=114
14n=114-2
n=112÷14=8

3. Молеклярная формула алкакна  C₈H₁₈

4. Провiрим масова частка Карбону 
 Mr (C₈H₁₈)=8Ar(C)+18Ar(H)=114
ω%(C)=8Ar(C)÷Mr (C₈H₁₈)
ω%(C)=(8x12) ÷114×100%=84,21%

5. Вiдповiдь: Молеклярная формула алкакна  C₈H₁₈

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна скористатися формулою для розрахунку молекулярної формули алканів:

МФ = (М.в. - 14n) / 14

де М.в. - молекулярна вага алкану, n - кількість атомів водню в молекулі.

Спочатку розрахуємо молекулярну вагу:

М.в. = 12n + 1*(2n + 2) = 14n + 2

Далі, з відносної густини водню відносно повітря (0,0694) можна обчислити відносну густину алкану:

ВГ = 0,0694 * 57 = 3,954

Тепер, знаючи відносну густину алкану та молекулярну масу, можна визначити кількість молекул у одиниці об'єму алкану, використовуючи формулу:

N/V = p/M

де N - кількість молекул, V - об'єм, p - тиск, M - молекулярна маса.

При нормальних умовах (0°C, 1 атм) тиск і об'єм взаємно пропорційні, тому можемо замінити N/V на питому густину алкану:

pГ = p/(RT/M)

де R - газова стала, T - температура.

При нормальних умовах, R = 0.0821 L * atm / (mol * K) та T = 273 K.

Таким чином, питома густина алкану дорівнює:

pГ = 1 * 3,954 / (0.0821 * 273/14n+2) = 3,7786n+0,671

Масова частка вуглецю у молекулі дорівнює 84,21%, тому масова частка водню складає:

15,79% = 100% - 84,21%

Далі, знаючи масову частку кожного елемента в молекулі, можна визначити кількість атомів кожного елемента в молекулі.

Масова частка вуглецю:

84,21% = (12n / М.в.) * 100%

12n = 84,21% * М.в. = 84,21