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 = (масса углерода / молярная масса углерода) + (масса водорода / молярная масса водорода)

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 = (молярная масса углеводорода) / (молярная масса воздуха) = 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 (среднее значение, учитывая состав воздуха). 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\% - 88,235\% = 11,765\% ]

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.