Давайте по порядку рассмотрим каждую задачу, чтобы выяснить молекулярные формулы углеводородов.
Задача 1
Даны данные:
- Массовая доля углерода (C) в углеводороде: 85,7%
- Относительная плотность углеводорода по водороду (H): 42
Для начала определим массовую долю водорода:
[
P(H) = 100% - P(C) = 100% - 85,7% = 14,3%
]
Теперь найдем молекулярные массы углерода и водорода:
- Молярная масса C = 12 г/моль
- Молярная масса H = 1 г/моль
Сначала найдём относительное количество моль углерода и водорода в 100 г углеводорода:
- Молей углерода:
[
n(C) = \frac{85,7 , \text{г}}{12 , \text{г/моль}} \approx 7,14 , \text{моль}
]
- Молей водорода:
[
n(H) = \frac{14,3 , \text{г}}{1 , \text{г/моль}} = 14,3 , \text{моль}
]
Теперь найдём соотношение углерода и водорода:
[
C : H \approx 7,14 : 14,3 \approx 1 : 2
]
Таким образом, молекулярная формула углеводорода:
[
\text{C}_1\text{H}_2 \rightarrow \text{С}_2\text{H}_4
]
Задача 2
Даны данные:
- Массовая доля водорода (H) составляет 15,79%
- Плотность паров углеводорода по воздуху = 3,9
Для начала найдем массовую долю углерода:
[
P(C) = 100% - P(H) = 100% - 15,79% = 84,21%
]
Теперь воспользуемся плотностью паров:
Плотность паров по воздуху (в которой средняя молекулярная масса воздуха составляет ~29 г/моль) дает следующую информацию о молекулярной массе углеводорода:
[
M = 3,9 \cdot 29 \approx 113,1 , \text{г/моль}
]
Теперь можем рассчитать, каково соотношение углерода и водорода:
- Молярная масса C и H, как и прежде:
[
\text{C} : \text{H} = \frac{84,21}{12} : \frac{15,79}{1}
]
Рассчитаем:
- Молей C:
[
n(C) \approx \frac{84,21}{12} \approx 7,018
]
- Молей H:
[
n(H) \approx 15,79
]
Сравнив, получаем:
[
C : H \approx 7 : 2
]
Таким образом, молекулярная формула будет:
[
\text{C}7\text{H}{14}
]
Задача 3
Даны данные:
- Массовая доля углерода (C): 83,3%
- Относительная плотность паров по водороду: 36
Найдём массовую долю водорода:
[
P(H) = 100% - P(C) = 100% - 83,3% = 16,7%
]
Определим молекулярную массу:
[
M = 36 \cdot 1 = 36 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем, сколько моль на 100 г вещества:
- Молей углерода:
[
n(C) = \frac{83,3}{12} \approx 6,92
]
- Молей водорода:
[
n(H) = \frac{16,7}{1} = 16,7
]
Теперь соотношение:
[
C : H \approx 6,92 : 16,7 \approx 1 : 2.41
]
Для упрощения, можно предположить:
[
C : H = 1 : 2,5 \rightarrow \text{C}5\text{H}{12}
]
Таким образом, предполагаемая молекулярная формула углеводорода:
[
\text{C}6\text{H}{12}
]
Если есть дополнительные вопросы или что-то осталось неясным, пожалуйста, дайте знать!
