Относительная плотность паров алканов по водороду равно 50. Выведите молекулярную формулу алкана.

Относительная плотность паров вещества по водороду (D) позволяет определить молекулярную массу (M) этого вещества. Уравнение для расчета выглядит следующим образом:

[ D = \frac{M}{M_{H_2}} ]

где ( M_{H_2} ) — молекулярная масса водорода. Поскольку водород (H₂) имеет молекулярную массу примерно 2 г/моль, уравнение принимает вид:

[ D = \frac{M}{2} ]

Для данного случая относительная плотность равна 50. Подставим это значение в уравнение:

[ 50 = \frac{M}{2} ]

Решим это уравнение для M:

[ M = 50 \times 2 ] [ M = 100 \ г/моль ]

Итак, молекулярная масса алкана составляет 100 г/моль.

Алканы — это углеводороды общего вида ( CnH{2n+2} ). Чтобы найти значение n, необходимо составить уравнение, выражающее молекулярную массу алкана:

[ M = 12n + 2n + 2 ]

Здесь 12n — это вклад атомов углерода (где 12 г/моль — атомная масса углерода), а 2n + 2 — вклад атомов водорода (где 1 г/моль — атомная масса водорода).

Подставим известное значение молекулярной массы:

[ 100 = 12n + 2n + 2 ] [ 100 = 14n + 2 ]

Решим это уравнение для n:

[ 100 - 2 = 14n ] [ 98 = 14n ] [ n = \frac{98}{14} ] [ n = 7 ]

Таким образом, молекулярная формула алкана будет ( C7H{16} ).

Проверим расчет:

Молекулярная масса ( C7H{16} ) равна:

[ 7 \times 12 + 16 \times 1 = 84 + 16 = 100 \ г/моль ]

Все верно, молекулярная формула алкана с относительной плотностью паров по водороду, равной 50, это ( C7H{16} ).

Относительная плотность паров алканов по водороду равна 50 означает, что молекулярная масса алкана в 50 раз больше молекулярной массы молекулы водорода (H₂ = 2 г/моль). Таким образом, молекулярная масса алкана будет равна 100 г/моль.

Молекулярная формула алкана можно вывести, зная, что алканы представляют собой углеводороды, состоящие только из углерода и водорода. Учитывая, что молекулярная масса алкана равна 100 г/моль, можно предположить, что алкан будет содержать 4 углеродных атома (4 12 = 48 г/моль) и 10 атомов водорода (10 1 = 10 г/моль).

Таким образом, молекулярная формула алкана с относительной плотностью паров по водороду равной 50 будет C₄H₁₀.

Молекулярная формула алкана: C₅H₁₂.