Для определения молекулярной формулы ацетиленового углеводорода, который может присоединить 80 г брома и образовать продукт массой 97 г, нужно провести несколько шагов.
Определение молекулярной массы продукта реакции:
Из условия задачи известно, что продукт реакции имеет массу 97 г. Мы знаем, что ацетиленовые углеводороды (алканы) присоединяют бром по реакции присоединения, при этом каждый тройной углерод-углеродный (C≡C) связь разрывается и образуются двойные связи с бромом.
Определение массы присоединённого брома:
Масса присоединённого брома равна 80 г.
Определение массы исходного углеводорода:
Масса исходного углеводорода ( x ) г:
[
x + 80 = 97
]
[
x = 97 - 80 = 17 г
]
Таким образом, масса исходного углеводорода составляет 17 г.
Определение молекулярной формулы углеводорода:
Пусть молекулярная формула углеводорода будет ( CnH{2n-2} ) (общая формула для алкинов).
Определение молекулярной массы углеводорода:
Молекулярная масса углеводорода составляет 17 г/моль. Рассчитаем молекулярную массу на основе общей формулы:
[
n \times 12 + (2n - 2) \times 1 = 17
]
[
12n + 2n - 2 = 17
]
[
14n - 2 = 17
]
[
14n = 19
]
[
n = \frac{19}{14} \approx 1.36
]
Это значение ( n ) не является целым числом, что указывает на необходимость пересмотра метода.
Правильный путь:
Учитывая, что присоединение брома к алкину происходит по тройной связи, и каждый атом углерода может при этом присоединить по одному атому брома, общая масса брома добавляется к молекулярной массе углеводорода следующим образом:
Для ацетилена ( C_2H_2 ):
[
(2 \times 12) + (2 \times 1) = 24 + 2 = 26 \text{ г/моль}
]
[
26 + 2 \times 80 = 26 + 160 = 186 \text{ г/моль} \quad (не подходит)
]
Для пропина ( C_3H_4 ):
[
(3 \times 12) + (4 \times 1) = 36 + 4 = 40 \text{ г/моль}
]
[
40 + 2 \times 80 = 40 + 160 = 200 \text{ г/моль} \quad (не подходит)
]
Для бутин-1 ( C_4H_6 ):
[
(4 \times 12) + (6 \times 1) = 48 + 6 = 54 \text{ г/моль}
]
[
54 + 2 \times 80 = 54 + 160 = 214 \text{ г/моль} \quad (не подходит)
]
Проверка на более высокие массы углеводородов, таких как пентин, гексин и т.д., не даст нужного результата, так как они превышают 97 г.
Правильный ответ, соответствующий выше приведенным расчетам и атомарной массе, является невозможным с заданными условиями, так как самый низкий ацетиленовый углеводород, который может присоединить 80 г брома, имеет молекулярную массу выше 97 г. Это указывает на возможную ошибку в условиях задачи или необходимость пересмотра концепции присоединения.
Таким образом, задача требует более точной проверки исходных данных или условий.