Question

4. Найдите молекулярную формулу предельного углеводорода, если известно, что его плотность по воздуху равна 2,48, а массовая доля углерода - 83,3%.

Answer 1

Для решения этой задачи можно воспользоваться следующими шагами:

1. Найдем массовую долю водорода в углеводороде. Поскольку углерод составляет 83,3% массы, то массовая доля водорода будет равна 100% - 83,3% = 16,7%.

2. Найдем молярную массу углеводорода. Для этого нужно найти суммарную массу атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода. Обозначим количество атомов углерода буквой "n". Тогда масса молекулы углеводорода будет равна:

M = n*масса углерода + (2n + 2)*масса водорода,

где масса углерода равна 12 г/моль, а масса водорода равна 1 г/моль.

3. Найдем плотность углеводорода в условиях нормального состояния (температура 0°C, давление 1 атмосфера). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

pV = nRT,

где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Молярный объем идеального газа при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль. Поэтому объем одной моли углеводорода будет равен 22,4 л/моль.

Используя формулу плотности:

p = m/V,

где m - масса газа, V - его объем, найдем плотность углеводорода.

4. Приравняем выражения для молярной массы и плотности углеводорода и решим уравнение относительно "n".

После всех этих вычислений получим, что молекулярная формула предельного углеводорода - C₄H₁₀.

Answer 2

Для нахождения молекулярной формулы предельного углеводорода, известной также как насыщенный углеводород, мы можем использовать следующие шаги:

1. Найти молекулярную массу углеводорода:

   Углерод имеет атомную массу около 12 г/моль, а водород около 1 г/моль. Поскольку массовая доля углерода составляет 83,3%, массовая доля водорода будет 100% - 83,3% = 16,7%.

   Молекулярная масса углеводорода = (0,833 × 12 г/моль) + (0,167 × 1 г/моль) = 10 г/моль.

2. Найти количество моль углерода и водорода в молекуле:

   Пусть $x$ - количество моль углерода в молекуле, и $y$ - количество моль водорода в молекуле.

   Тогда у нас есть два уравнения:

   a) Масса углерода: $12x = 0,833 \times 10 \, г$

   b) Масса водорода: $y = 0,167 \times 10 \, г$

3. Решить уравнения:

   Из уравнения a) мы можем выразить $x$ как $x = \frac{0,833 \times 10 \, г}{12}$.

   Подставляя это значение в уравнение b), мы можем выразить $y$ и получить моль углерода и водорода в молекуле.

4. Найти молекулярную формулу:

   После определения количества моль углерода и водорода в молекуле, выразим это в виде целых чисел. Например, если $x$ и $y$ оба равны 1, то молекулярная формула будет $\text{C}_1\text{H}_1$, что эквивалентно $\text{CH}_4$ - метану.

В случае данного уравнения результаты вычислений могут быть аппроксимированы, чтобы получить целые числа, что даст нам молекулярную формулу предельного углеводорода.