Question

Знайти молекулярну формулу вуглеводню.Масові частки карбону і гідрогену, у якому відповідно становлять 81,8 % : 18,2%.Густина речовини(за н.у.) =1,96 г/л.

Answer 1

В навеске массой 100 г будет 81,8 г углерода и 18,2 г водорода.

n(C) = m(C)/M(C) = 81,8/12 = 6,8 моль

n(H) = m(H)/M(H) = 18,2/1 = 18,2 моль

n(C):n(H) = 6,8:18,2 = 1:2,7 = 3:8

Простейшая формула углеводорода С3Н8.

Один моль любого газа занимает 22,4 л при н.у.

Из выражения: Vm = V/n находим сколько моль составит 1 л газа.

n = V/Vm = 1/22,4 = 0,045 моль.

Плотность газа говорит о том, что 1 л газа имеет массу 1,96 г. Можно найти молекулярную массу газа:

М = m/n = 1,96/0,045 = 44 г/моль.

М(С3Н8) = 44 г/моль.

Истинная формула углеводорода С3Н8.

Answer 2

Щоб знайти молекулярну формулу вуглеводню, потрібно використовувати інформацію про масові частки карбону і гідрогену, а також густину речовини. Нехай масова частка карбону буде \( x \), а масова частка гідрогену - \( y \).

За заданими даними масові частки карбону і гідрогену становлять відповідно 81,8% і 18,2%, тобто:

\[ x = 81,8\% = 0,818 \] \[ y = 18,2\% = 0,182 \]

Також задана густина речовини у нормованих умовах (за нормальних умов або н.у.) - 1,96 г/л.

Масова частка кожного елемента в молекулі вуглеводню може бути визначена, використовуючи його атомну масу. Атомна маса карбону приблизно 12 г/моль, а гідрогену - 1 г/моль.

Молекулярна маса вуглеводню буде сумою мас карбону і гідрогену у молекулі.

\[ \text{Молекулярна маса вуглеводню} = x \times \text{Маса карбону} + y \times \text{Маса гідрогену} \]

\[ \text{Молекулярна маса вуглеводню} = 0,818 \times 12 \, \text{г/моль} + 0,182 \times 1 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Молекулярна маса вуглеводню} \approx 9,816 \, \text{г/моль} \]

Тепер ми можемо використовувати густину речовини для визначення кількості молекул у одиниці об'єму. Густина речовини визначається як маса на одиницю об'єму:

\[ \text{Густина} = \frac{\text{Маса}}{\text{Об'єм}} \]

Також, густину можна виразити через масу молекул вуглеводню та їх кількість:

\[ \text{Густина} = \frac{\text{Маса молекул}}{\text{Кількість молекул} \times \text{Об'єм молекул}} \]

Маса молекул вуглеводню - це молекулярна маса, а об'єм молекул можна виразити через масу кожного атома і густину водню (або будь-якого іншого елементу):

\[ \text{Об'єм молекул} = \frac{\text{Маса атома гідрогену}}{\text{Густина водню}} \]

Підставимо ці вирази в рівняння для густини:

\[ \frac{\text{Маса}}{\text{Об'єм}} = \frac{\text{Маса молекул}}{\text{Кількість молекул} \times \text{Об'єм молекул}} \]

\[ \text{Маса} = \text{Маса молекул} \times \frac{\text{Об'єм}}{\text{Кількість молекул} \times \text{Об'єм молекул}} \]

Тепер можемо виразити кількість молекул через число Авогадро (близько \(6.022 \times 10^{23}\)) та масу молекул:

\[ \text{Маса} = \text{Маса молекул} \times \frac{\text{Об'єм}}{\text{Кількість молекул} \times \text{Об'єм молекул}} \times N_A \]

Тепер підставимо вирази для маси молекул та об'єму молекул:

\[ \text{Маса} = \text{Маса молекул} \times \frac{\text{Об'єм}}{N_A \times \text{Густинa водню}} \]

Тепер можемо виразити масу через масові частки та молекулярну масу:

\[ \text{Маса} = x \times \text{Маса карбону} + y \times \text{Маса гідрогену} \]

\[ \text{Маса} = x \times 12 \, \text{г/моль} + y \times 1 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Маса} = 0,818 \times 12 \, \text{г/моль} + 0,182 \times 1 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Маса} \approx 10 \, \text{г/моль} \]

Тепер можемо підставити цей вираз для маси у рівняння для густини:

\[ \text{Густина} = \frac{\text{М