Question

Плотность углеводорода при нормальных условиях равна 1,964 г/л. Массовая доля углерода в нем равна 81,82%. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

Answer 1

Для определения молекулярной формулы углеводорода, рассмотрим данную информацию:

- Плотность углеводорода при нормальных условиях равна 1,964 г/л. - Массовая доля углерода в этом углеводороде равна 81,82%.

Для начала, давайте определим, что углеводород - это химическое соединение, состоящее только из углерода (C) и водорода (H). Мы можем использовать эти данные, чтобы найти количество молекул углерода и водорода в данном углеводороде.

Нахождение количества молекул углерода и водорода:

1. Найдем молекулярную массу углеводорода, используя плотность и молярный объем (количество вещества, занимающее 1 литр при нормальных условиях):

Молярный объем (V) = 22,4 л/моль (при нормальных условиях) Плотность (ρ) = 1,964 г/л

Масса углеводорода (m) = плотность × молярный объем = 1,964 г/л × 22,4 л/моль = 43,98 г/моль

2. Рассчитаем количество молекул углерода в данном углеводороде, используя массовую долю углерода:

Масса углерода (mC) = массовая доля × масса углеводорода = 81,82% × 43,98 г/моль = 35,95 г/моль

Теперь мы знаем, что масса одной молекулы углерода равна массе углерода (mC). Молярная масса углерода (MC) равна 12,01 г/моль, что является массой одной молекулы углерода.

Таким образом, количество молекул углерода (nC) = масса углерода / молярная масса углерода = 35,95 г/моль / 12,01 г/моль = 2,996 моль

3. Рассчитаем количество молекул водорода в данном углеводороде, используя молекулярную массу углеводорода и количество молекул углерода:

Масса водорода (mH) = масса углеводорода - масса углерода = 43,98 г/моль - 35,95 г/моль = 8,03 г/моль

Таким образом, количество молекул водорода (nH) = масса водорода / молярная масса водорода = 8,03 г/моль / 1,01 г/моль = 7,96 моль

Определение молекулярной формулы:

Теперь, когда у нас есть количество молекул углерода (2,996 моль) и водорода (7,96 моль), мы можем определить их отношение и, следовательно, молекулярную формулу углеводорода.

Отношение между количеством молекул углерода и водорода можно найти, разделив количество молекул каждого элемента на их наименьший общий множитель:

- Минимальный общий множитель для 2,996 и 7,96 равен 2,996.

Теперь, поделив количество молекул каждого элемента на 2,996, мы получим отношение:

- Молекулярное соотношение C:H = 2,996 моль углерода : 2,996 × 2 = 2,996 моль углерода : 5,992 моль водорода

Мы можем округлить это соотношение до целых чисел, чтобы найти наименьшую простую отношение между углеродом и водородом:

- Наименьшее целое отношение C:H = 1:2

Таким образом, молекулярная формула углеводорода с массовой долей углерода 81,82% будет CH2.