Question

Помогите пожалуйста Газовая смесь состоит из алкана и алкина, объемы которых относятся как 2: 3. В состав молекул углеводородов входит одинаковое количество атомов углерода. Плотность смеси по воздуху составляет 1,917. Определите молекулярные формулы углеводородов, назовите в ответе 1) ненасыщенный углеводород, 2) насыщенный углеводород (IUPAC).

Answer 1

Ответ:

1) бутин

2) бутан

Объяснение:

Answer 2

Давайте решим эту задачу. Для начала определим молекулярные формулы углеводородов.

Пусть V_алкана будет объемом алкана, а V_алкина - объемом алкина. У нас известно, что объемы алкана и алкина относятся как 2:3, то есть V_алкана = 2V_алкина.

Теперь давайте рассмотрим плотность смеси по воздуху. Плотность смеси по воздуху равна среднему арифметическому плотностей алкана и алкина:

ρ_смеси = (ρ_алкана + ρ_алкина) / 2

Где ρ_смеси - плотность смеси, ρ_алкана - плотность алкана и ρ_алкина - плотность алкина.

По условию, известно, что в составе молекул углеводородов входит одинаковое количество атомов углерода. Молекулярная масса алкана равна M_алкана = 12n, где n - количество атомов углерода в молекуле алкана. Молекулярная масса алкина равна M_алкина = 12m, где m - количество атомов углерода в молекуле алкина.

Так как вес алкана и алкина в газовой смеси зависит от их молекулярных масс, можно записать выражения для массы алкана и алкина:

m_алкана = V_алкана * ρ_алкана m_алкина = V_алкина * ρ_алкина

Известно также, что V_алкана = 2V_алкина, поэтому:

m_алкана = 2 * V_алкина * ρ_алкана m_алкина = V_алкина * ρ_алкина

Теперь выразим массы алкана и алкина через молекулярные массы:

m_алкана = 12n * N_a m_алкина = 12m * N_a

Где N_a - число Авогадро (примерно равно 6.022 × 10^23 молекул/моль).

Теперь мы можем записать выражение для плотности смеси:

ρ_смеси = (m_алкана + m_алкина) / (2V_алкина * N_a)

Теперь мы можем выразить молекулярные массы алкана и алкина через плотность смеси:

12n = ρ_смеси * 2V_алкина * N_a 12m = ρ_смеси * V_алкина * N_a

Так как V_алкана = 2V_алкина, то можно выразить V_алкина через V_алкана:

V_алкина = V_алкана / 2

Теперь мы можем записать выражение для плотности смеси только через V_алкана:

12n = ρ_смеси * 2V_алкана * N_a 12m = ρ_смеси * (V_алкана / 2) * N_a

Теперь мы видим, что V_алкана и ρ_смеси - это константы, и разница между молекулярными массами алкана и алкина зависит только от разницы в количестве атомов углерода в молекулах.

Теперь давайте найдем отношение молекулярных масс алкана и алкина:

12n / 12m = (ρ_смеси * 2V_алкана * N_a) / (ρ_смеси * (V_алкана / 2) * N_a)

12n / 12m = (2V_алкана) / (V_алкана / 2)

12n / 12m = 4

n / m = 4

Таким образом, отношение количества атомов углерода в молекулах алкана к алкину равно 4.

Теперь нам нужно найти такие целые числа n и m, что n / m = 4 и чтобы обе молекулы содержали одинаковое количество атомов углерода. Таким образом, мы можем выбрать n = 4 и m = 1.

Теперь мы можем найти молекулярные массы алкана и алкина:

M_алкана = 12n = 12 * 4 = 48 M_алкина = 12m = 12 * 1 = 12

Итак, молекулярные массы алкана и алкина составляют 48 и 12 соответственно.

Теперь давайте найдем их молекулярные формулы:

1. Ненасыщенный углеводород (алкин) имеет молекулярную формулу C4H2.

2. Насыщенный углеводород (алкан) с молекулярной массой 48 имеет молекулярную формулу C4H10.

Таким образом, ответы:

1. Ненасыщенный углеводород (алкин) - C4H2.
2. Насыщенный углеводород (алкан) - C4H10.