2) Определить молекулярную формулу предельного углеводорода , плотность которого равна 1,97 г/л. массовая...

Для решения задачи о нахождении молекулярной формулы предельного углеводорода, нужно следовать определённым шагам:

1. Определение молекулярной массы: Плотность вещества в газообразном состоянии можно использовать для нахождения его молекулярной массы через уравнение Менделеева-Клапейрона:

   [ PV = nRT ]

   где ( P ) — давление, ( V ) — объем, ( n ) — количество молей, ( R ) — универсальная газовая постоянная, ( T ) — температура.

   При нормальных условиях (0°C и 1 атм), ( P = 1 ) атм, ( V = 22.4 ) л, ( R = 0.0821 ) л·атм/(моль·К), ( T = 273 ) К.

   Плотность газа (( \rho )) можно выразить как:

   [ \rho = \frac{m}{V} ]

   где ( m ) — масса газа.

   Массу газа можно выразить через количество молей и молекулярную массу (M):

   [ m = nM ]

   Заменим массу в формуле плотности:

   [ \rho = \frac{nM}{V} ]

   Так как ( n = \frac{PV}{RT} ):

   [ \rho = \frac{\left(\frac{PV}{RT}\right) \cdot M}{V} = \frac{PM}{RT} ]

   Подставим значения для нормальных условий:

   [ \rho = \frac{PM}{RT} = \frac{1 \cdot M}{0.0821 \cdot 273} ]

   [ 1.97 = \frac{M}{0.0821 \cdot 273} ]

   Решим это уравнение для ( M ):

   [ M = 1.97 \cdot 0.0821 \cdot 273 \approx 43.9 \, \text{г/моль} ]

2. Определение состава углеводорода: Массивная доля углерода в углеводороде равна 0.82 (82%).

   Пусть молекулярная формула углеводорода ( CnH{2n+2} ). Тогда молекулярная масса равна:

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

   Массовая доля углерода:

   [ \frac{12n}{14n + 2} = 0.82 ]

   Решим это уравнение для ( n ):

   [ 12n = 0.82 \cdot (14n + 2) ]

   [ 12n = 11.48n + 1.64 ]

   [ 0.52n = 1.64 ]

   [ n \approx 3.15 ]

   Это значение близко к целому числу 3, поэтому округлим ( n ) до 3.

3. Проверка молекулярной массы: Подставим ( n ) обратно в формулу ( CnH{2n+2} ):

   [ C_3H_8 ]

   Молекулярная масса пропана (C_3H_8):

   [ 3 \times 12 + 8 \times 1 = 44 \, \text{г/моль} ]

   Это значение близко к рассчитанной молекулярной массе 43.9 г/моль.

Таким образом, молекулярная формула предельного углеводорода с данной плотностью и массовой долей углерода будет ( C_3H_8 ) (пропан).

Для определения молекулярной формулы предельного углеводорода с плотностью 1,97 г/л и массовой долей углерода 0,82 необходимо использовать следующий подход.

Сначала определим молярную массу углерода (C) и водорода (H) в углеводороде. Молярная масса углерода равна примерно 12 г/моль, а водорода - примерно 1 г/моль.

Затем рассчитаем молярную массу углеводорода по формуле: молярная масса = массовая доля элемента * молярная масса элемента

Для углерода: молярная масса углерода = 0,82 * 12 = 9,84 г/моль

Для водорода: молярная масса водорода = (1 - 0,82) * 1 = 0,18 г/моль

Суммируем молярные массы углерода и водорода: молярная масса углеводорода = 9,84 + 0,18 = 10,02 г/моль

Затем определим количество вещества (по формуле n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества) и объем углеводорода при стандартных условиях (по формуле V = n/Vm, где Vm - молярный объем газа при стандартных условиях равный 22,4 л/моль).

После этого мы сможем определить молекулярную формулу углеводорода, зная количество углерода и водорода в молекуле.

CH4.