Относительная плотность углеводорода по водороду равна 21,массовая доля углерода равна 85.71 установите молекулярную формулу углеводорода

Для определения молекулярной формулы углеводорода с заданной относительной плотностью по водороду и массовой долей углерода, можем использовать следующую информацию.

1. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 21. Это означает, что молекулярная масса углеводорода примерно в 21 раз больше, чем молекулярная масса водорода (H), которая равна 1 г/моль. Следовательно, молекулярная масса углеводорода будет около 21 г/моль.

2. Массовая доля углерода составляет 85,71%. Таким образом, массовая доля водорода будет равна 100% - 85,71% = 14,29%.

Теперь, чтобы найти соотношение углерода и водорода в углеводороде, будем использовать следующие обозначения:

• Масса углерода = \( m_{C} = 0.8571 \cdot M \)
• Масса водорода = \( m_{H} = 0.1429 \cdot M \)

где \( M \) — молекулярная масса углеводорода, которую мы уже оценили как 21 г/моль.

Теперь подставим эту массу:

• \( m_{C} \) = \( 0.8571 \cdot 21 \) ≈ 18 г
• \( m_{H} \) = \( 0.1429 \cdot 21 \) ≈ 3 г

Теперь рассчитаем количество молей углерода и водорода:

• Количество молей углерода (C): \[ n_{C} = \frac{m_{C}}{M_{C}} = \frac{18}{12} = 1.5 \text{ моль} \quad (где \, M_{C} = 12 \, г/моль) \]

• Количество молей водорода (H): \[ n_{H} = \frac{m_{H}}{M_{H}} = \frac{3}{1} = 3 \text{ моль} \quad (где \, M_{H} = 1 \, г/моль) \]

Теперь найдем малейшее целое соотношение для формулы. Делаем это, разделив количество молей на минимальное значение:

• Соотношение углерода: \[ \frac{1.5}{1.5} = 1 \]
• Соотношение водорода: \[ \frac{3}{1.5} = 2 \]

Таким образом, мы получили соотношение C:H = 1:2.

Молекулярная формула углеводорода, в данном случае, будет \( C_1H_2 \), что можно записать как \( CH_2 \).

Итак, молекулярная формула углеводорода, используя данные, равна \( CH_2 \).