Question

Установите молекулярную формулу алкана,если массовая доля углерода в нем 0.8181

Answer 1

w(C) = 0,8181
=> w(H) = 1 - 0,8181 = 0,1819
Так как общая формула алкана это С(n)H(2n+2), составим пропорцию:
n : (2n + 2) = w(C)/M(C) : w(H)/M(H)
n : (2n + 2) = 0,8181 / 12 : 0,1819
n : (2n + 2) = 0,0682 : 0,1819
Отсюда:
0,1819n = 0,0682(2n + 2)
0,1819n = 0,1364n + 0,1364
0,0455n = 0,1364
n = 2,999 ≈ 3
=> Исходная формула алкана С3Н8 [пропан]
Внимание: в скобках общей формулы алкана даны индексы в молекуле.

Answer 2

Молекулярная формула алкана зависит от количества атомов углерода в молекуле. Для расчёта количества атомов углерода можно использовать следующую формулу:

C = m/M,

где C - количественная доля углерода в алкане, m - масса углерода в алкане, M - молярная масса углерода.

Так как массовая доля углерода в алкане равна 0,8181, то доля массы, которую занимает углерод в алкане, равна 0,8181. Пусть общая масса алкана равна 100 г, тогда масса углерода будет равна:

m(C) = C x m(общ) = 0,8181 x 100 г = 81,81 г

По таблицам химических элементов молярная масса углерода равна примерно 12 г/моль. Следовательно, количество молей углерода в алкане будет равно:

n(C) = m(C) / M(C) = 81,81 г / 12 г/моль = 6,8175 моль

Так как алкан содержит только атомы углерода и водорода, их количество должно быть достаточно, чтобы обеспечить положительный окислительный потенциал. Пусть количество атомов водорода в молекуле равно 2n(C)+2 (см. структуру алкана), тогда общее количество атомов будет равно:

N = n(C) + 2n(C)+2 = 3n(C) + 2

Чтобы получить минимальную молекулярную формулу алкана, необходимо разделить количество каждого типа атомов на наименьшее общее кратное количества атомов. Для нашего случая это будет 3:

C3H8

Отсюда следует, что данное вещество - это пропан.