100 БАЛІВ Густина алкану за киснем 1,8125. Установіть молекулярну формулу вуглеводню, якщо масова частка
Карбону в ньому становить 82,76 %.
Ответы
Відповідь: C4H1
Пояснення:Для визначення молекулярної формули вуглеводню з заданими даними, враховуючи густину алкану та масову частку вуглецю, можна використати наступні кроки:
1. Знайдіть масову частку водню (H) в вуглеводню. За умовою масова частка вуглецю (C) становить 82,76%, отже, масова частка водню буде 100% - 82,76% = 17,24%.
2. Визначте масове співвідношення між вуглецем (C) та воднем (H) в молекулі вуглеводню.
3. Перетворіть масове співвідношення в мольну форму.
4. Знайдіть цілі числа для атомів вуглецю та водню в молекулярній формулі.
Вуглеводень має загальну формулу CxHy. Тепер давайте визначимо значення x і y:
Масове відношення вуглецю до водню в молекулярній формулі CxHy дорівнює масовій частці вуглецю до масової частки водню у сполуці. Тобто,
(Маса вуглецю / Маса водню) = (82,76% / 17,24%) ≈ 4,8
Таким чином, в молекулярній формулі вуглеводню x дорівнює близько 4, а y дорівнює 1. Молекулярна формула цього вуглеводню - C4H1, але зазвичай водень не позначається в молекулярній формулі, тому молекулярна формула цього вуглеводню - CH4, і це метан.
1. Спочатку, ми знаємо, що густина алкану за киснем дорівнює 1,8125 г/см³.
2. Масова частка вуглецю (C) в алкані дорівнює 82,76%.
3. Для того, щоб встановити молекулярну формулу вуглеводню, ми можемо визначити кількість маси вуглецю та водню в одному мольному об'ємі алкану та виразити це у масових одиницях.
4. Спершу розглянемо масову частку вуглецю (C). За формулою густина = маса / об'єм, ми можемо визначити масу алкану в одному мольному об'ємі:
Маса = густина * об'єм
Маса алкану = 1,8125 г/см³ * 1 моль/л (оскільки густина виражена у г/см³) = 1,8125 г/моль
5. Тепер, ми знаємо, що масова частка вуглецю (C) дорівнює 82,76%. Отже, маса вуглецю в одному мольному об'ємі алкану дорівнює 82,76% від загальної маси:
Маса вуглецю = 82,76% * 1,8125 г/моль = 1,5049 г/моль
6. Тепер, ми знаємо, що маса вуглецю (C) в одному мольному об'ємі алкану дорівнює 1,5049 г/моль. Вуглеводні складаються лише з вуглецю та водню (H).
7. Розглянемо масову частку водню (H) в алкані. Знаючи, що масова частка вуглецю дорівнює 82,76%, можемо визначити масову частку водню як різницю до 100%:
Масова частка водню (H) = 100% - 82,76% = 17,24%
8. Тепер ми можемо визначити масу водню в одному мольному об'ємі алкану, використовуючи масову частку водню:
Маса водню = 17,24% * 1,8125 г/моль = 0,3128 г/моль
9. Оскільки алкани мають загальну формулу CnH2n+2, ми можемо знайти кількість атомів водню та вуглецю в одному мольному об'ємі:
- Кількість атомів вуглецю (C) = Маса вуглецю / Атомна маса вуглецю = 1,5049 г / 12.01 г/моль (атомна маса вуглецю) ≈ 0,1253 моль
- Кількість атомів водню (H) = Маса водню / Атомна маса водню = 0,3128 г / 1.01 г/моль (атомна маса водню) ≈ 0,3097 моль
10. Тепер ми можемо встановити співвідношення кількості атомів вуглецю та водню у формулі алкану:
С:H = 0,1253 моль : 0,3097 моль ≈ 1 : 2.47
11. Заокруглимо це відношення до найближчого цілого числа. Отже, молекулярна формула алкану буде C1H2 (або просто CH2).
Отже, молекулярна формула вуглеводню, який має густина алкану 1,8125 г/см³ та масову частку вуглецю 82,76%, буде CH2.