Question

Массовая доля углерода в алкане равна 83,72%. Определите молекулярную формулу вещества.

Answer 1

С7H16 83,2 : 12 = 7     100 - 83,72= 16,28       16,28 : 1 = 16

Answer 2

Для определения молекулярной формулы вещества на основе его массовой доли углерода можно использовать следующий подход:

1. Найдите массовую долю углерода в молекуле алкана. Обозначим ее как X.
2. Зная, что массовая доля углерода составляет 83,72%, выразим X в виде десятичной дроби: X = 83.72 / 100 = 0.8372.

Далее, нам известно, что алканы образуются только из углерода и водорода. При этом все атомы углерода в алканах связаны только с атомами водорода, и между атомами углерода нет двойных или тройных связей.

3. Рассмотрим молекулу алкана с общей формулой C_nH_2n+2, где "n" представляет собой количество углеродных атомов в молекуле, а (2n+2) - количество атомов водорода.

4. Поскольку массовая доля углерода составляет 83,72%, это означает, что из 100 граммов алкана 83,72 грамма - это углерод. Тогда массовая доля водорода составляет 100% - 83,72% = 16,28%.

5. Теперь определим отношение массы углерода к массе водорода в молекуле:

Масса углерода / Масса водорода = 83,72 / 16,28 ≈ 5.14

6. Зная, что отношение массы углерода к массе водорода в молекуле алкана равно примерно 5.14, мы можем подобрать подходящее значение для "n". Попробуем n = 2:

Для алкана с n = 2: C_2H_6 (этан)

Массовая доля углерода в этане: (2 * 12.01) / ((2 * 12.01) + (6 * 1.01)) ≈ 0.80 = 80%

Это значение немного ниже заданной массовой доли углерода, поэтому попробуем n = 3:

Для алкана с n = 3: C_3H_8 (пропан)

Массовая доля углерода в пропане: (3 * 12.01) / ((3 * 12.01) + (8 * 1.01)) ≈ 0.79 = 79%

Это значение также немного ниже заданной массовой доли углерода.

7. Наконец, попробуем n = 4:

Для алкана с n = 4: C_4H_10 (бутан)

Массовая доля углерода в бутане: (4 * 12.01) / ((4 * 12.01) + (10 * 1.01)) ≈ 0.8372 = 83.72%

Теперь мы получили значение массовой доли углерода, равное заданному значению 83,72%. Следовательно, молекулярная формула вещества - это C_4H_10 (бутан).