Question

В смеси изомеров кислородсодержащего органического соединения массовые доли углерода и водорода составляют 60 % и 13,3 % соответственно. Относительная плотность паров этой смеси по гелию равна 15. Определи молекулярную формулу вещества и составь структурные формулы возможных изомеров. (В ответе запиши суммарное число атомов в молекуле и число возможных структурных изомеров.) Ответ: число атомов в молекуле -, число изомеров -

Answer 1

Відповідь:числоатомовмолекумолекулемолекуле

Пояснення:

Answer 2

Для того чтобы определить молекулярную формулу вещества и составить структурные формулы изомеров, нам нужно воспользоваться предоставленными данными по массовым долям углерода и водорода, а также относительной плотности паров смеси.

Для начала определим отношение массы углерода (C) к массе водорода (H) в смеси:

$$\frac{m_C}{m_H} = \frac{0.60}{0.133} \approx 4.51$$

Данное отношение близко к отношению масс углерода и водорода в метане (CH₄), что намекает на то, что возможно присутствие метана в смеси.

Далее воспользуемся информацией об относительной плотности паров смеси по отношению к гелию ($D_{\text{rel}}$):

$$D_{\text{rel}} = \frac{M_{\text{смеси}}}{M_{\text{He}}}$$

где $M_{\text{смеси}}$ - молекулярная масса смеси, $M_{\text{He}}$ - молекулярная масса гелия (примерно 4 г/моль).

Известно, что относительная плотность паров метана ($D_{\text{CH4}}$) равна 0.554. Таким образом, мы можем сказать, что:

$$D_{\text{rel}} = 15 \times D_{\text{CH4}}$$

Решая это уравнение относительно $D_{\text{CH4}}$, мы получаем $D_{\text{CH4}} \approx 1.0$. Это также подтверждает наше предположение о присутствии метана в смеси.

Теперь можем вычислить молекулярную массу метана:

$$M_{\text{CH4}} = 4 \times \text{масса атома углерода} + 1 \times \text{масса атома водорода}$$

Приблизительно: $M_{\text{CH4}} \approx 4 \times 12 \, \text{г/моль} + 1 \times 1 \, \text{г/моль} = 49 \, \text{г/моль}$.

Так как молекулярная масса метана (CH₄) равна 49 г/моль, а отношение масс углерода к водороду примерно 4.51, мы можем сделать вывод, что в молекуле может быть 1 атом углерода и 4 атома водорода.

Таким образом, молекулярная формула вещества - CH₄ (метан), и у нас есть только один возможный изомер.

Ответ:

• Число атомов в молекуле: 5 (1 углерод и 4 водорода)
• Число возможных структурных изомеров: 1