Плотность паров углеводорода по воздуху 2,345, а массовая доля углерода сост: 88,235%.Определите молекулярную...

Для определения молекулярной формулы углеводорода, нам необходимо использовать данные о его плотности паров и массовой доле углерода.

Сначала найдем молярную массу углеводорода. Поскольку массовая доля углерода составляет 88,235%, то массовая доля водорода составляет 100% - 88,235% = 11,765%. Теперь расчитаем молярную массу углеводорода:

Молярная масса углеводорода = $массауглерода/молярнаямассауглерода$ + $массаводорода/молярнаямассаводорода$

Поскольку массовая доля углерода составляет 88,235%, а массовая доля водорода составляет 11,765%, то:

0,88235 / М$углерод$ + 0,11765 / М$водород$ = 1

Далее используем данные о плотности паров. Плотность паров углеводорода по воздуху равна 2,345. Поскольку плотность паров пропорциональна молярной массе вещества, то:

Плотность паров = $молярнаямассауглеводорода$ / $молярнаямассавоздуха$ = 2,345

Из этих уравнений можно решить систему и определить молекулярную формулу углеводорода.

Молекулярная формула углеводорода - С7Н16

Для определения молекулярной формулы углеводорода мы можем последовательно выполнить следующие шаги:

1. Определение молекулярной массы углеводорода: Плотность газа по воздуху дает нам отношение молекулярной массы углеводорода к молекулярной массе воздуха. Молекулярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль $среднеезначение,учитываясоставвоздуха$. Таким образом, молекулярная масса углеводорода $M$ равна: $M=2,345\times 29\text{г/моль}\approx 68\text{г/моль}$

2. Определение состава углеводорода: Углеводороды состоят из углерода $C$ и водорода $H$. Массовая доля углерода в углеводороде составляет 88,235%, следовательно, массовая доля водорода составит: $100\mathrm{\%}-88,235\mathrm{\%}=11,765\mathrm{\%}$

3. Расчет количества молей атомов в молекуле: Определим количество молей углерода и водорода в молекуле. Молярная масса углерода равна 12 г/моль, а водорода — 1 г/моль. Тогда:

   • Масса углерода в молекуле: $0,88235\times 68\text{г}\approx 60\text{г}$
   • Масса водорода в молекуле: $0,11765\times 68\text{г}\approx 8\text{г}$

   Количество молей углерода: $\frac{60\text{г}}{12\text{г/моль}}=5\text{моль}$ Количество молей водорода: $\frac{8\text{г}}{1\text{г/моль}}=8\text{моль}$

4. Определение формулы углеводорода: Соотношение молей углерода к водороду составляет 5:8. Следовательно, простейшая молекулярная формула углеводорода может быть ${\text{C}}_5{\text{H}}_8$. Однако молекулярная масса данной формулы $5\times 12+8\times 1=68\text{г/моль}$, что совпадает с расчетной молекулярной массой. Таким образом, молекулярная формула углеводорода — ${\text{C}}_5{\text{H}}_8$.

Это может соответствовать, например, циклопентадиену или другим структурным изомерам с такой же молекулярной формулой.