Question

Помогите пожалуйста с задачей,вроде не сложная,много баллов Неизвестное органическое вещество содержит 85,71% углерода по массе и водород. Определите молекулярную формулу данного соединения и его структуру, если известно, что плотность его паров равна 3,125 г/л (н.у.), а в структуре имеется четвертичный атом углерода.

Answer 1

Ответ:

C5H10 - пентен

Объяснение:

Решение на фоте. Удачи!

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разберемся шаг за шагом.

1. Начнем с того, что у нас есть 85,71% углерода по массе в данном органическом соединении. Это значит, что остальные элементы (в основном водород) составляют оставшиеся 100% - 85,71% = 14,29% массы данного соединения.

2. Теперь давайте определим отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода в молекуле этого соединения. Для этого мы можем использовать массовые проценты.

   • Массовая доля углерода = (масса углерода / масса всего соединения) * 100%
   • Массовая доля водорода = (масса водорода / масса всего соединения) * 100%

   Пусть x - это масса углерода в молекуле, а y - масса водорода. Тогда:

   • 85,71% = (x / (x + y)) * 100%
   • 14,29% = (y / (x + y)) * 100%

3. Решим эту систему уравнений для x и y:

   Из первого уравнения:

   x = 85,71/100 * (x + y)

   Из второго уравнения:

   y = 14,29/100 * (x + y)

4. Теперь мы можем решить эту систему уравнений. Для упрощения, давайте представим массу всего соединения (x + y) как M:

   x = 0,8571M y = 0,1429M

5. Далее, мы знаем, что плотность паров данного соединения равна 3,125 г/л (нормальные условия). Плотность паров можно связать с молекулярной массой и объемом молекул по следующей формуле:

   Плотность паров = (молекулярная масса / молярный объем) * 1 atm

   Где молярный объем для газов при н.у. составляет примерно 22,4 л/моль.

   Плотность паров = (молекулярная масса / 22,4 л/моль) * 1 atm

6. Теперь нам нужно найти молекулярную массу данного органического соединения. Для этого мы можем использовать массы углерода и водорода в молекуле, которые мы определили ранее.

   Молекулярная масса = (масса углерода * количество атомов углерода) + (масса водорода * количество атомов водорода)

   Молекулярная масса = (12 г/моль * x) + (1 г/моль * y)

   Подставляем значения x и y:

   Молекулярная масса = (12 г/моль * 0,8571M) + (1 г/моль * 0,1429M)

7. Теперь подставим это значение молекулярной массы в уравнение для плотности паров и решим его:

   3,125 г/л = (Молекулярная масса / 22,4 л/моль) * 1 atm

   Молекулярная масса = 3,125 г/л * 22,4 л/моль = 70,25 г/моль

8. Теперь у нас есть молекулярная масса соединения (70,25 г/моль), и мы знаем, что в его структуре имеется четвертичный атом углерода. Давайте определим, какая может быть молекулярная формула такого соединения.

   Предположим, что молекула состоит из четырех углеродных атомов и соответствующего количества водорода. Тогда молекулярная масса такой молекулы будет:

   Молекулярная масса = (4 * масса углерода) + (масса водорода * количество атомов водорода)

   Молекулярная масса = (4 * 12 г/моль) + (масса водорода * 4)

9. Мы знаем, что молекулярная масса равна 70,25 г/моль, поэтому:

   70,25 г/моль = (4 * 12 г/моль) + (масса водорода * 4)

10. Теперь решим это уравнение относительно массы водорода:

70,25 г/моль = 48 г/моль + (масса водорода * 4)

70,25 г/моль - 48 г/моль = масса водорода * 4

22,25 г/моль = масса водорода * 4

масса водорода = 22,25 г/моль / 4 = 5,5625 г/моль

11. Теперь мы знаем массу водорода в молекуле, и мы можем рассчитать количество атомов водорода в молекуле:

Количество атомов водорода = масса водорода / масса одного атома водорода

Количество атомов водорода = 5,5625 г/моль / 1 г/моль = 5,5625

12. Таким образом, в молекуле данного органического соединения четыре атома углерода и пять атомов водорода. Мы также знаем, что есть четвертичный атом углерода, поэтому молекулярная формула этого соединения будет C4H5.

13. Теперь давайте определим его структуру. Мы знаем, что есть четвертичный атом углерода, что означает, что в молекуле должно быть четыре углеродных атома, связанных между собой, и пятый атом водорода связан с одним из углеродных атомов. Возможная структура может выглядеть так:

H | C - C - C - C | H

В данной структуре четыре углеродных атома связаны в цепь, и к ней присоединен пятый атом водорода.

Таким образом, молекулярная формула данного органического соединения - C4H5, и его структура представлена выше.