Массовая доля углерода в углеводороде равна 85,71%, водорода 14,29%. Относительная плотность углеводорода по азоту равна 1. Выведите молекулярную и структурную формулу…

Чтобы определить молекулярную и структурную формулы углеводорода, начнем с анализа данных, которые у нас есть.

1. Массовая доля углерода и водорода:

   • Углерод (C): 85,71%
   • Водород (H): 14,29%

2. Определим количество моль каждого элемента. Используем среднемолекулярные массы элементов:

   • Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
   • Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль

   Построим их отношения в моль:

   • Для углерода: \( \frac{85,71}{12} \approx 7,14 \text{ моль C} \)
   • Для водорода: \( \frac{14,29}{1} \approx 14,29 \text{ моль H} \)

3. Находим наименьшие целые числа, представляя отношение C к H. Делим оба значения на 7,14:

   • C: \( \frac{7,14}{7,14} = 1 \)
   • H: \( \frac{14,29}{7,14} \approx 2 \)

   Таким образом, соотношение находим в виде \( C:H = 1:2 \).

4. Записываем эмпирическую формулу углеводорода: Это дает нам формулу \( CH_2 \).

5. Определим молекулярную формулу. Зная, что относительная плотность углеводорода по азоту равна 1, мы можем использовать это значение для нахождения молекулярной массы углеводорода:

   • Относительная молекулярная масса азота (N) ≈ 14 г/моль.
   • Так как относительная плотность углеводорода по азоту 1, молекулярная масса углеводорода также около 14 г/моль.

   Проверим молекулярную массу для \( CH_2 \):

   • Молярная масса \( CH_2 = 12 + 2 \cdot 1 = 14 \text{ г/моль} \).

6. Таким образом, молекулярная формула углеводорода: Это также \( C_1H_2 \) или просто \( CH_2 \).

7. Структурная формула: Простая структурная формула углеводорода \( CH_2 \) может представлять собой этилен (C2H4), но поскольку у нас нет двух атомов углерода в данной молекуле, она просто состоит из одного атома углерода с двумя атомами водорода, которые связаны с ним.

Ответ: Молекулярная формула углеводорода: \( CH_2 \); структурная формула: H2C, где атом водорода связан с углеродом.