Question

СРОЧНО!!! ДАЮ 50 БАЛЛОВ!! Алкан масою 3,6 г займає об'єм 1,12 л (н. у.). Виведіть його молекулярну формулу. Назвіть сполуку.

Answer 1

Ответ:

Для вычисления молекулярной формулы необходимо знать молярную массу алкана. По данному условию, масса алкана равна 3,6 г, а его объем при нормальных условиях (н. у.) составляет 1,12 л. Для вычисления молярной массы нам также понадобится знать молярный объем газов при н. у., который составляет 22,4 л/моль.

Найдем количество вещества алкана в молях:

n = V/Vm = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

Найдем молярную массу алкана:

M = m/n = 3,6 г / 0,05 моль = 72 г/моль

Найдем количество атомов углерода в молекуле алкана:

C = mC / MC = (72 г/моль) * (0,857) = 61,7 г/моль

где 0,857 - доля массы углерода в молекуле алкана.

Вычислим количество атомов водорода в молекуле алкана:

H = mH / MH = (72 г/моль) * (0,143) = 10,3 г/моль

где 0,143 - доля массы водорода в молекуле алкана.

Вычислим количество атомов кислорода в молекуле алкана:

O = mO / MO = 0

где MO - молярная масса кислорода.

Рассчитаем молекулярную формулу алкана:

C61,7H10,3

Определим название соединения, используя правила номенклатуры органических соединений. Алкан с такой формулой будет называться гексадекан.

Таким образом, молекулярная формула алкана - C16H34, название соединения - гексадекан.

Объяснение:

Answer 2

Щоб знайти молекулярну формулу сполуки, спочатку треба знайти кількість молекул в зразку. Для цього використовуємо ідеальне газове рівняння:

\[ PV = nRT \]

де: \( P \) - тиск (в нашому випадку н. у.); \( V \) - об'єм газу (в нашому випадку 1,12 л); \( n \) - кількість молекул (що шукаємо); \( R \) - універсальна газова стала; \( T \) - температура.

У нашому випадку, ми шукаємо кількість молекул \( n \). Оскільки в умові не вказано температуру, ми можемо припустити, що ми працюємо при стандартних умовах, тобто при температурі 0° C або 273,15 К. Універсальна газова стала \( R \) приблизно дорівнює 0,0821 л⋅атм/(моль⋅К).

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Підставимо відомі значення:

\[ n = \frac{(1,12\ л) \cdot (н. у.)}{(0,0821\ л \cdot атм/(моль \cdot К)) \cdot (273,15\ К)} \]

\[ n ≈ \frac{1,12}{22,414} \]

\[ n ≈ 0,05\ моль \]

Тепер, щоб знайти кількість молекул \( N_A \) (число Авогадро), ми використовуємо формулу:

\[ N_A = n \cdot N_A \]

де \( N_A \) приблизно дорівнює \( 6,022 \times 10^{23} \) молекул на моль.

\[ N_A = 0,05 \cdot 6,022 \times 10^{23} \]

\[ N_A ≈ 3,011 \times 10^{22} \]

Тепер, коли ми знаємо кількість молекул, можемо знайти масу сполуки, яка дорівнює 3,6 г. Маса одного молекулярного алкану буде:

\[ m_{\text{молекули}} = \frac{m_{\text{загальна}}}{N_A} \]

\[ m_{\text{молекули}} = \frac{3,6\ г}{3,011 \times 10^{22}} \]

\[ m_{\text{молекули}} ≈ 1,196 \times 10^{-21}\ г \]

Тепер ми можемо знайти масу одного молекулярного алкану, який має молекулярну формулу \(C_nH_{2n+2}\), де \(n\) - кількість вуглецевих атомів в ланцюгу.

Маса одного молекулярного алкану = маса вуглеця + маса водню.

\[ m_{\text{алкану}} = n \cdot m_{\text{C}} + (2n + 2) \cdot m_{\text{H}} \]

Де \( m_{\text{C}} \) - маса атома вуглецю, \( m_{\text{H}} \) - маса атома водню.

\[ m_{\text{алкану}} = n \cdot 12\ г/моль + (2n + 2) \cdot 1\ г/моль \]

\[ m_{\text{алкану}} = 12n + 2n + 2\ г/моль \]

\[ m_{\text{алкану}} = 14n + 2\ г/моль \]

Тепер, коли ми знаємо масу молекули і вираз для маси алкану, можемо встановити рівняння:

\[ 14n + 2\ г/моль = 1,196 \times 10^{-21}\ г \]

Розв'язавши це рівняння, знаходимо значення \( n \), яке вказує на кількість вуглецевих атомів в молекулі алкану. Знайдений \( n \) дозволяє скласти молекулярну формулу алкану, яка буде видавати об'єм 1,12 л при н.у.