4. Найдите молекулярную формулу предельного углеводорода, если известно, что его
плотность по воздуху равна 2,48, а массовая доля углерода - 83,3%.
Ответы
Для решения этой задачи можно воспользоваться следующими шагами:
1. Найдем массовую долю водорода в углеводороде. Поскольку углерод составляет 83,3% массы, то массовая доля водорода будет равна 100% - 83,3% = 16,7%.
2. Найдем молярную массу углеводорода. Для этого нужно найти суммарную массу атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода. Обозначим количество атомов углерода буквой "n". Тогда масса молекулы углеводорода будет равна:
M = n*масса углерода + (2n + 2)*масса водорода,
где масса углерода равна 12 г/моль, а масса водорода равна 1 г/моль.
3. Найдем плотность углеводорода в условиях нормального состояния (температура 0°C, давление 1 атмосфера). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
pV = nRT,
где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.
Молярный объем идеального газа при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль. Поэтому объем одной моли углеводорода будет равен 22,4 л/моль.
Используя формулу плотности:
p = m/V,
где m - масса газа, V - его объем, найдем плотность углеводорода.
4. Приравняем выражения для молярной массы и плотности углеводорода и решим уравнение относительно "n".
После всех этих вычислений получим, что молекулярная формула предельного углеводорода - C₄H₁₀.