Question

Определите молекулярную формулу углеводорода если массовая доля углерода в нём равна 83,3% плотность этого вещества по азоту составляет 2,57​

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Mr (CxHy) = D * Mr(N2) = 2,57 * 28 = 72 г/ моль

Сx+H2x +2 = 72

12x + 2x + 2 = 72

14x = 70

x = 70/14 = 5 это число атомов карбона

Подставляем в общую формулу:

Сx+H2x +2 = С5Н12 - это пентан

Проверка: 12*5 + 1* 12 =72

Answer 2

Ответ:

C5H12 , пентан.

Объяснение:

Предыдущее решение, предложенное bnddnina, некорректно. Пусть мы узнали по плотности:

M(CxHy) = D*M(N2) = 2,57*28 = 72 г/ моль

, что молярная масса 72. Решение простого уравнения:  

12x + 2x + 2 = 72  

корректно далее только в том случае, если уже знаем, что это алкан – т.е. водорода в 1 моле вещества содержится (1 моль атомов)*(2x + 2), но нам этого не дано!

в общем же случае уравнение будет с двумя неизвестными:

12x + y = 72    (1)

и требуется привлечь также данные по массовой доле углерода.

Отношение коэффициентов – это то же, что и отношение количества вещества атомов углерода к количеству вещества атомов водорода -  в произвольной навеске вещества mAB , при массовой доле углерода 83,3%  имеем:

x/y = νС/νH = (mC/12)/(mH/1) = (0.833*mAB/12)/(0,167*mAB) = 0,416     (2)

Решая уравнение (1) совместно с уравнением (2):

12x + x/0,416 = 72

x = 72/(12 + 2,404) = 5, y = 12

получаем, что это вещество – пентан (н-пентан или разветвленный его изомер).

Так сложнее, но правильнее.

В сложных случаях, приняв сразу, что нам дан алкан, вполне можно ошибиться.

Answer 3

Для определения молекулярной формулы углеводорода, необходимо установить количество углерода и водорода в молекуле.

Имеется информация, что массовая доля углерода в веществе составляет 83,3%, а плотность этого вещества по азоту - 2,57 г/л.

Для начала, найдём количество углерода в молекуле углеводорода:

Массовая доля углерода в веществе составляет 83,3%, что означает, что 100 г вещества содержат 83,3 г углерода.

Молярная масса углерода равна примерно 12 г/моль, поэтому количество молей углерода можно найти, разделив его массу на молярную массу:

n(углерода) = 83,3 г / 12 г/моль ≈ 6,92 моль

Далее, определим количество водорода в молекуле углеводорода:

Известно, что в молекуле углеводорода количество углерода и водорода должно быть связано целым соотношением, так как иначе получится несбалансированная молекулярная формула.

Молярная масса водорода равна около 1 г/моль, поэтому, чтобы водород и углерод были связаны целым соотношением, количество молей водорода нужно найти, разделив количество молей углерода на наименьшее значение:

n(водорода) = 6,92 моль / 6,92 моль ≈ 1 моль

Таким образом, в молекуле данного углеводорода содержится 6,92 моль углерода и 1 моль водорода.

Молекулярная формула углеводорода может быть представлена следующим образом: C6H.

Очевидно, что это простое вещество не бывает, значит массовая доля углерода была выдана неверно. Если предположить, что массовая доля углерода равна 83,3%, то количество водорода будет вычисляться следующим образом:

Массовая доля водорода в веществе составляет 16,7%, что означает, что 100 г вещества содержат 16,7 г водорода.

n(водорода) = 16,7 г / 1 г/моль = 16,7 моль

Тогда молекулярная формула углеводорода будет: C6H16.