Question

1)Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 85,7 % , а водорода - 14,3% , относительная плотность по воздуху равна 1,931. 2) При сгорании 8,6 г углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода ( 4 ) и 12,6 г воды. Плотность углеводорода по воздуху равна 2,966. Определите молекулярную формулу углеводорода.

Answer 1

Задача 1
Посчитаем молярную массу углеводорода
M = D * M(возд) = 1.931 * 29 = 56 г/моль
Допустим масса углеводорода 100 г, тогда масса углерода 85,7 г, а водорода 14,3 г
Считаем количество вещества углерода
n(C) = m / M = 85.7 / 12 = 7.14 моль
Считаем количество вещества водорода
n(H) = m / M = 14.3 / 1 = 14.3 моль
Соотношение количеств веществ элементов равно соотношению их индексов
n(C) : n(H) = 7.14 : 14.3 = 1 : 2
Эмпирическая формула соединения - СН₂ (Mr = 14 г/моль)
Посчитаем во сколько раз реальная молярная масса вещества больше эмпирической: 56 / 14 = 4
Значит реальная формула: (СН₂)₄ или более привычно: С₄Н₈

Задача 2
Считаем молярную массу углеводорода
M = D * M(возд) = 2.966 * 29 = 86 г/моль
Считаем количество вещества углекислого газа
n = m / M = 26.4 / 44 = 0.6 моль
n(C) = n(CO₂) = 0.6 моль
Считаем количество вещества воды
n = m / M = 12.6 / 18 = 0.7 моль
n(H) = 2n(H₂O) = 0.7 * 2 = 1.4 моль
Соотношение молей элементов = соотношению их индексов
n(C) : n(H) = 0.6 : 1.4 = 1 : 2⅓ = 3 : 7 = 6 : 14 (сразу сделал отношение индексов таким, чтобы подходило под реальную молярную массу)
Поэтому формула углеводорода: С₆Н₁₄

Answer 2

Задача 1
Рассчитываем молярную массу углеводорода
M = D * M(возд) = 1.931 * 29 г/моль= 56 г/моль
Находим массы углерода и водорода и их количества:
m(C) = 56 г*0,857 = 48
n(C) = m/M = 48 г/12 г/моль = 4 моль
m(H) = 56 г - 48 г = 8 г
n(H) = 8 г/1 г/моль = 8 моль
n(C):n(H) = 4:8
Формула вещества - С₄Н₈

Задача 2
Рассчитаем молярную массу углеводорода
M = D * M(возд) = 2.966 * 29 = 86 г/моль
Считаем количество вещества углекислого газа
n = m / M = 26,4 г/ 44 г/моль = 0,6 моль
n(C) = n(CO₂) = 0,6 моль
m(C) = n*M = 0.6 моль*12 г/моль = 7,2 г
m(H) = 8,6 г - 7,2 г = 1,4 г
n(H) = m/M = 1,4 г/1 г/моль = 1,4 моль
n(C):n(H) = 0,6:1,4 = 1:0,233 = 3:7
Простейшая формула С₃Н₇
М(С₃Н₇) = 43 г/моль
86 г/моль/43 г/моль = 2
Умножаем индексы в простейшей формуле на 2 и получим истинную
формулу углеводорода
С₆Н₁₄

Answer 3

Решение:

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать информацию о содержании углерода и водорода в углеводороде, относительной плотности по воздуху и результаты сгорания.

1) Найдем молекулярную формулу углеводорода:

Исходя из содержания углерода (85,7%) и водорода (14,3%), мы можем предположить, что массовое соотношение углерода к водороду в молекуле углеводорода будет 85,7:14,3. Для удобства расчетов, примем массу образца углеводорода равной 100 г.

Масса углерода в углеводороде: 85,7% * 100 г = 85,7 г

Масса водорода в углеводороде: 14,3% * 100 г = 14,3 г

Теперь мы можем рассчитать количество молей углерода и водорода в углеводороде, используя их молярные массы.

Молярная масса углерода: 12 г/моль

Молярная масса водорода: 1 г/моль

Количество молей углерода: 85,7 г / 12 г/моль ≈ 7,14 моль

Количество молей водорода: 14,3 г / 1 г/моль = 14,3 моль

Теперь мы можем составить простейшую молекулярную формулу углеводорода, используя наименьшее целое отношение между количеством молей углерода и водорода. В данном случае, наименьшее целое отношение равно 1:2.

Молекулярная формула углеводорода: CH2

2) Определим молекулярную формулу углеводорода:

Для определения молекулярной формулы углеводорода, мы будем использовать результаты сгорания.

Масса углеводорода, сгоревшего в реакции: 8,6 г

Масса оксида углерода (4), образовавшегося при сгорании: 26,4 г

Масса воды, образовавшейся при сгорании: 12,6 г

Теперь мы можем рассчитать количество молей углеводорода, оксида углерода и воды, используя их молярные массы.

Молярная масса углеводорода: неизвестно

Молярная масса оксида углерода (4): 44 г/моль

Молярная масса воды: 18 г/моль

Количество молей углеводорода: 8,6 г / молярная масса углеводорода

Количество молей оксида углерода (4): 26,4 г / 44 г/моль

Количество молей воды: 12,6 г / 18 г/моль

Теперь мы можем составить уравнение химической реакции сгорания углеводорода и использовать его для определения молекулярной формулы.

Уравнение химической реакции сгорания углеводорода: CH2 + O2 -> CO2 + H2O

Из уравнения видно, что каждая молекула углеводорода реагирует с одной молекулой кислорода и образует одну молекулу оксида углерода и одну молекулу воды.

Массовое соотношение между углеводородом, оксидом углерода и водой в уравнении равно: Масса углеводорода : Масса оксида углерода (4) : Масса воды = 1 : 4 : 2

Теперь мы можем использовать это соотношение для определения молекулярной формулы углеводорода.

Массовое соотношение между углеводородом и оксидом углерода (4) в реакции сгорания равно: 8,6 г углеводорода : 26,4 г оксида углерода (4) = 1 : 4

Массовое соотношение между углеводородом и водой в реакции сгорания равно: 8,6 г углеводорода : 12,6 г воды = 1 : 2

Таким образом, молекулярная формула углеводорода равна C4H8.

Итак, ответы на задачу:

1) Молекулярная формула углеводорода, содержание углерода в котором 85,7%, а водорода - 14,3%, относительная плотность по воздуху равна 1,931: CH2

2) Молекулярная формула углеводорода, при сгорании 8,6 г углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода (4) и 12,6 г воды, плотность углеводорода по воздуху равна 2,966: C4H8