Опредилить молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля C в нем равна 82,8% а плотность вещества...

Молекулярная формула углеводорода - C3H8

Для определения молекулярной формулы углеводорода, зная массовую долю углерода и плотность вещества, необходимо следовать нескольким шагам:

1. Определение эмпирической формулы:

   Углеводород состоит из углерода (C) и водорода (H). Пусть массовая доля C равна 82,8%, тогда массовая доля водорода будет 100% - 82,8% = 17,2%.

   Далее, определим количество молей каждого элемента в 100 г вещества:

   • Углерод: (\frac{82,8 \, \text{г}}{12,01 \, \text{г/моль}} = 6,9 \, \text{моль})
   • Водород: (\frac{17,2 \, \text{г}}{1,01 \, \text{г/моль}} = 17,0 \, \text{моль})

   Теперь вычислим соотношение атомов C и H:

   • Соотношение C : H = 6,9 : 17,0

   Чтобы получить более простое соотношение, делим оба числа на меньшее из них (6,9):

   • Соотношение C : H = 1 : 2,46

   Приблизительно округляем соотношение до целых чисел: C : H ≈ 1 : 2,5. Умножим оба числа на 2, чтобы получить целые числа:

   • Соотношение C : H = 2 : 5

   Таким образом, эмпирическая формула углеводорода — C₂H₅.

2. Определение молекулярной формулы:

   Зная эмпирическую формулу, теперь определим молекулярную массу (ММ) соединения. Плотность вещества равна 2,59 г/л. Для определения молекулярной массы используем уравнение состояния идеального газа, так как плотность указана в условии, как будто вещество в газообразном состоянии (при нормальных условиях: 0°C и 1 атм).

   [ \text{ММ} = \frac{\text{плотность} \times \text{объем моля}}{\text{давление}} ]

   При нормальных условиях объем одного моля газа равен 22,414 л: [ \text{ММ} = 2,59 \, \text{г/л} \times 22,414 \, \text{л/моль} = 58,05 \, \text{г/моль} ]

   Эмпирическая формула C₂H₅ имеет молекулярную массу: [ \text{ММ(C₂H₅)} = 2 \times 12,01 + 5 \times 1,01 = 29,07 \, \text{г/моль} ]

   Делим молекулярную массу вещества на массу эмпирической формулы, чтобы определить кратность: [ n = \frac{58,05}{29,07} \approx 2 ]

   Следовательно, молекулярная формула углеводорода — C₄H₁₀, что соответствует бутану.

Для определения молекулярной формулы углеводорода с массовой долей углерода 82,8% и плотностью вещества 2,59 г/л, мы можем использовать следующий подход.

1. Найдем количество моль углерода в 100 г углеводорода: Массовая доля углерода = масса углерода / масса углеводорода 100% 82,8 = масса углерода / масса углеводорода 100% Масса углерода = 82,8 * масса углеводорода / 100

2. Найдем количество моль водорода в 100 г углеводорода: Массовая доля водорода = масса водорода / масса углеводорода 100% Масса водорода = (100 - 82,8) масса углеводорода / 100

3. Найдем количество моль углерода и водорода: Моль углерода = масса углерода / молярная масса углерода Моль водорода = масса водорода / молярная масса водорода

4. Посчитаем объем 100 г углеводорода: Объем = масса / плотность Объем = 100 г / 2,59 г/л

5. Найдем количество моль углерода и водорода, используя их объемы и объем мольной доли: Моль = объем / объем мольной доли

6. Составим уравнения для моль углерода и водорода: Моль углерода = Моль водорода

7. Найдем молярную массу углеводорода: Молярная масса = масса / количество моль

8. Найдем молекулярную формулу углеводорода, зная молярную массу и состав элементов.

Таким образом, следуя этим шагам, можно определить молекулярную формулу углеводорода с данными характеристиками.