Найдите молекулярную формулу предельного углеводорода, в составе которого массовая доля углерода составляет...

Молекулярная формула предельного углеводорода - С₅Н₁₀.

Для решения задачи по нахождению молекулярной формулы предельного углеводорода, для которого известны массовые доли углерода и водорода, а также его плотность по воздуху, следуем следующим шагам:

1. Определение эмпирической формулы: Известно, что массовая доля углерода (C) составляет 0,827, а водорода (H) — 0,173.

   Массовые доли — это отношение массы элемента к общей массе соединения. Для удобства будем считать, что у нас есть 1 моль соединения. Тогда массы элементов будут:

   • Масса углерода: 0,827 г
   • Масса водорода: 0,173 г

   Определим количество молей каждого элемента:

   • Количество молей углерода: ( \frac{0,827}{12} \approx 0,0689 ) моль
   • Количество молей водорода: ( \frac{0,173}{1} = 0,173 ) моль

   Найдем соотношение молей углерода к молям водорода:

   • Соотношение: ( \frac{0,0689}{0,0689} : \frac{0,173}{0,0689} \approx 1 : 2,51 )

   Для упрощения считаем, что молекулярная формула близка к целым числам. Получаем, что проще всего аппроксимировать это соотношение как 1:2,5. Однако, поскольку углеводороды имеют целое число атомов, округлим соотношение до ближайшего целого числа. Таким образом, получаем соотношение 2:5.

   Эмпирическая формула предельного углеводорода будет ( C_2H_5 ).

2. Определение молекулярной формулы: Предельные углеводороды (алканы) имеют общую формулу ( CnH{2n+2} ).

   Согласно эмпирической формуле, мы получили ( C_2H_5 ), которая не соответствует общей формуле алканов. Проверим кратность эмпирической формулы, чтобы соответствовать формуле алкана.

3. Проверка плотности: Плотность алкана по воздуху равна 2. Плотность вещества (D) по воздуху определяется как отношение его молекулярной массы (M) к молекулярной массе воздуха (приблизительно 29 г/моль): [ D = \frac{M}{29} = 2 \implies M = 2 \times 29 = 58 \text{ г/моль} ]

   Попробуем подобрать алкан с молекулярной массой 58 г/моль. Рассчитаем молекулярную массу алканов ( CnH{2n+2} ):

   • ( n = 4 ): ( C4H{10} )
   • Молекулярная масса ( C4H{10} ): ( 4 \times 12 + 10 \times 1 = 48 + 10 = 58 \text{ г/моль} )

   Таким образом, формула ( C4H{10} ) соответствует молекулярной массе 58 г/моль.

4. Вывод: Молекулярная формула предельного углеводорода, в составе которого массовая доля углерода составляет 0,827, водорода — 0,173, а плотность по воздуху — 2, является ( C4H{10} ).

Это бутан.

Для нахождения молекулярной формулы предельного углеводорода, в составе которого массовая доля углерода составляет 0,827, а водорода - 0,173, и плотность по воздуху равна 2, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найдем молярную массу углерода (C) и водорода (H): Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль

2. Найдем массовые доли углерода и водорода в молекуле углеводорода: Массовая доля углерода (C) = 0,827 Массовая доля водорода (H) = 0,173

3. Найдем отношение масс углерода и водорода в молекуле: Отношение масс углерода к водороду = (0,827 г / 12) / (0,173 г / 1) = 5,462

4. Предположим, что молекула углеводорода содержит n атомов углерода и m атомов водорода. Тогда молярная масса молекулы будет: Молярная масса = n 12 + m 1

5. Учитывая, что плотность по воздуху равна 2, можем записать уравнение: Молярная масса = 2 (n 12 + m * 1)

6. Решив систему уравнений, найдем, что n = 6 и m = 12.

Таким образом, молекулярная формула предельного углеводорода, в составе которого массовая доля углерода составляет 0,827, водорода - 0,173, и плотность по воздуху равна 2, будет C6H12.