Для начала определим, какие алкоголи и алкены могут содержаться в газообразной смеси с равным числом атомов углерода в молекуле. Поскольку при полном сгорании масса образовавшегося \(CO_2\) равна 13,44 дм³ (нормальных условиях), мы можем использовать эту информацию для определения состава смеси.
Сначала определим количество молей \(CO_2\), образовавшихся при сгорании. Молярная масса \(CO_2\) составляет 44 г/моль. Следовательно, масса образовавшегося \(CO_2\) равна: \[ 13,44 дм³ \times 44 г/моль = 590,16 г \]
Теперь найдем количество молей \(CO_2\), образовавшегося при сгорании, используя данную массу: \[ 590,16 г / 44 г/моль \approx 13,41 моль \]
Так как у \(CO_2\) 1 моль углерода на каждый моль \(CO_2\), получаем, что в сгоревшей смеси содержится приблизительно 13,41 моль углерода.
Так как массовая доля брома в растворе составляет 20%, та масса раствора брома, которую способна обесцветить газообразная смесь, равна: \[ 80 г / 0,2 = 400 г \]
Теперь найдем количество молей брома в 400 г раствора: \[ 400 г / 80 г/моль = 5 моль \]
Поскольку массовая доля углерода в алкоголе равна 37,5%, а в алкене - 75%: Для алкогола: \(13,41 моль \times 37,5\% = 5,03 моль\) Для алкена: \(13,41 моль \times 75\% = 10,06 моль\)
Таким образом, в данной смеси содержатся алкогол и алкен с равным числом углерода в молекуле. Составим формулы углеводородов:
Алкогол: \(C_5H_{12}O\) Алкен: \(C_5H_{10}\)
Теперь определим их массы в смеси. Молярная масса \(C_5H_{12}O\) равна 88 г/моль, а \(C_5H_{10}\) - 70 г/моль.
Давайте найдем массы углеводородов в смеси: Для \(C_5H_{12}O\): \(5,03 моль \times 88 г/моль ≈ 442,64 г\) Для \(C_5H_{10}\): \(10,06 моль \times 70 г/моль ≈ 704,2 г\)
Таким образом, в газообразной смеси содержатся алкогол с формулой \(C_5H_{12}O\) и алкен с формулой \(C_5H_{10}\) в массах приблизительно 442,64 г и 704,2 г соответственно.