Для нахождения молекулярной формулы углеводорода, содержащего 85,7% углерода, и зная, что относительная плотность вещества по метану составляет 4,375, мы можем воспользоваться следующими шагами.
Определим массовые доли элементов. Углерод (С) имеет относительную атомную массу 12, а водород (H) — 1.
Из 100 грамм вещества мы можем определить массу углерода и водорода:
- Масса углерода = 85,7 г
- Масса водорода = 100 г - 85,7 г = 14,3 г
Найдем молекулярные количества каждого элемента:
- Количество молей углерода: \( n_C = \frac{m_C}{M_C} = \frac{85,7 \, г}{12 \, г/моль} = 7,142 \, моль \)
- Количество молей водорода: \( n_H = \frac{m_H}{M_H} = \frac{14,3 \, г}{1 \, г/моль} = 14,3 \, моль \)
Определим соотношение:
- Чтобы получить целочисленные отношения, делим количество молей каждого элемента на наименьшее количество:
- Для углерода: \( \frac{7,142}{7,142} = 1 \)
- Для водорода: \( \frac{14,3}{7,142} \approx 2 \)
Таким образом, химическая формула углеводорода на основе массовых долей будет \( C_1H_2 \).
- Определим молекулярную формулу: так как относительная плотность по метану равна 4,375, можем найти молекулярную массу углеводорода:
- Относительная молекулярная масса метана (CH₄) = 16 г/моль.
- Молекулярная масса углеводорода = 4,375 * 16 г/моль = 70 г/моль.
Теперь составим молекулярную формулу:
- \( C_1H_2 \) имеет молекулярную массу 14 г/моль, для получения 70 г/моль, нам нужно умножить коэффициенты на 5:
- \( C_5H_{10} \).
Таким образом, молекулярная формула углеводорода: C₅H₁₀.
