Question

18. Насичений вуглеводень має густину пари за повітрям 4,414. Визначте молекулярну формулу вуглеводню. Скільки ізомерів він маз? Напишіть структурні формули цих ізомерів і назвіть їх за систематичною номенклатурою.​

Answer 1

Ответ:

Насичений вуглеводень- нонан, має 35 ізомерів

Объяснение:

Answer 2

Для визначення молекулярної формули насиченого вуглеводню (алкану) за його густини парів треба використовувати формулу:

$d = \dfrac{M}{V_m}$

де:

• $d$ - густина речовини за повітрям (у даному випадку, густина пари вуглеводню);
• $M$ - молекулярна маса речовини;
• $V_m$ - молекулярний об'єм (константа, яка дорівнює 24,45 л/mol за нормальних умов).

У нас є значення густини пари вуглеводню ($d = 4,414$), і ми маємо визначити молекулярну формулу.

Молекулярна маса вуглеводню визначається взаємодією атомного водню $H$ з атомами вуглецю $C$. У нас є деякий набір атомів водню ($H$) і вуглецю ($C$), які ми можемо поєднати для отримання різних можливих формул вуглеводнів.

Молекулярна маса вуглеводнів обчислюється за формулою:

$M = n_{C} \cdot M_{C} + n_{H} \cdot M_{H}$

де:

• $n_{C}$ - кількість атомів вуглецю в молекулі вуглеводню;
• $n_{H}$ - кількість атомів водню в молекулі вуглеводню;
• $M_{C}$ - атомна маса вуглецю;
• $M_{H}$ - атомна маса водню.

Знаючи, що молекулярна маса вуглеводню є цілим числом, можемо визначити можливі комбінації атомів вуглецю та водню для отримання густини пари $4,414$. Найчастіше відомі алкани, які мають велику молекулярну масу, вже мають відому молекулярну формулу і структуру. Однак, якщо вам цікаво досліджувати, які інші молекулярні формули можливі, вам може знадобитися програмне забезпечення для обчислення молекулярних мас і експериментальних даних щодо густини парів для різних вуглеводнів.

Щодо кількості ізомерів: ізомери - це сполуки з однаковим хімічним складом, але різною молекулярною структурою. У насичених вуглеводнях, кількість ізомерів визначається відповідно до формули $C_nH_{2n+2}$, де $n$ - кількість атомів вуглецю. Тобто, для вуглеводнів з 4 атомами вуглецю ($n = 4$) буде $C_4H_{10}$, і вони матимуть два ізомери:

1. Н-гексан (n-гексан): $\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3}$

2. 2-метилпентан (ізогексан): $\mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3}$

Ці сполуки відомі також під систематичними назвами "гексан" та "2,2-диметилпропан".