Question

Выведите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет 90,0%, а плотность его паров по воздуху — 4,13. Ответ: С9Н1​

Answer 1

Mr(CxHy) = 29×4,13 = 120 г/моль

$w(C) = \frac{12 \times x}{120} \times 100\% = 90\% \\ x = 9$

$w(H) = \frac{1 \times x}{120} \times 100\% = 10\% \\ x = 12$

Ответ: C9H12

Answer 2

Для того чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, нужно учитывать, что углеводороды состоят из углерода и водорода. Массовая доля углерода в молекуле данного углеводорода составляет 90,0%. Это означает, что на 100 массовых частей углеводорода 90 массовых частей приходятся на углерод.

Плотность паров углеводорода по воздуху равна 4,13. Это означает, что молекула углеводорода в 4,13 раза тяжелее молекулы воздуха.

Учитывая эти данные, мы можем сформулировать систему уравнений для молекулярной формулы углеводорода:

1. Массовая доля углерода:

   $$\frac{90}{100} = \frac{9}{10}$$

2. Плотность паров углеводорода по отношению к воздуху:

   $$\frac{M_{\text{углеводорода}}}{M_{\text{воздуха}}} = 4,13$$

Где:

• $M_{\text{углеводорода}}$ - молярная масса углеводорода
• $M_{\text{воздуха}}$ - молярная масса воздуха

Решение системы уравнений:

1. Из первого уравнения получаем, что массовая доля водорода:

   $$\frac{1}{10} = 0,1$$

2. Из второго уравнения выразим отношение молярных масс:

   $$\frac{M_{\text{углеводорода}}}{M_{\text{воздуха}}} = 4,13$$
   $$M_{\text{углеводорода}} = 4,13 \times M_{\text{воздуха}}$$

Молярная масса воздуха составляет примерно 28,97 г/моль, а молярная масса углеводорода представляется как $M_{\text{углеводорода}} = 10 \times M_{\text{C}} + 1 \times M_{\text{H}}$, где $M_{\text{C}}$ - молярная масса атома углерода, а $M_{\text{H}}$ - молярная масса атома водорода.

Так как массовая доля углерода составляет 90%, то $M_{\text{C}} = 90$ г/моль, а $M_{\text{H}} = 10$ г/моль.

Теперь можем найти молярную массу углеводорода:

$$M_{\text{углеводорода}} = 4,13 \times 28,97 \, \text{г/моль} \approx 119,97 \, \text{г/моль}$$

Таким образом, молекулярная формула углеводорода будет $C_{9}H_{1}$, что в более традиционной форме записи означает $CH$.