При взаимодействии углерода массой 2,4 г с водородом получено 3,2 г углеводорода. Установите молекулярную формулу полученного углеводорода. Чему равны моль- ные доли углерода и…

Для решения задачи начнем с определения количества молей углерода и водорода, а затем установим молекулярную формулу углеводорода.

1. Выясним количество молей углерода (C):

   • Масса углерода = 2,4 г.
   • Молярная масса углерода = 12,01 г/моль.
   • Количество молей углерода: \[ n_C = \frac{m_C}{M_C} = \frac{2,4 \, \text{г}}{12,01 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль}. \]

2. Определим массу водорода:

   • Общая масса углеводорода = 3,2 г.
   • Масса водорода (H) = общая масса - масса углерода: \[ m_H = 3,2 \, \text{г} - 2,4 \, \text{г} = 0,8 \, \text{г}. \]

3. Теперь найдем количество молей водорода (H):

   • Молярная масса водорода = 1,008 г/моль.
   • Количество молей водорода: \[ n_H = \frac{m_H}{M_H} = \frac{0,8 \, \text{г}}{1,008 \, \text{г/моль}} \approx 0,793 \, \text{моль}. \]

4. Теперь определим мольные доли углерода и водорода:

   • Сначала найдём общее количество молей: \[ n_{\text{общ}} = n_C + n_H \approx 0,200 + 0,793 \approx 0,993 \, \text{моль}. \]
   • Мольная доля углерода: \[ X_C = \frac{n_C}{n_{\text{общ}}} \approx \frac{0,200}{0,993} \approx 0,202. \]
   • Мольная доля водорода: \[ X_H = \frac{n_H}{n_{\text{общ}}} \approx \frac{0,793}{0,993} \approx 0,798. \]

5. Теперь установим молекулярную формулу углеводорода:

   • В отношении углерода и водорода: \[ C:H \approx 0,200 : 0,793. \]
   • Упрощая это соотношение, делим на 0,200: \[ C:H \approx 1 : 3,965. \]
   • Округляя, получаем, что отношение углерода к водороду приближенно равно 1:4. Это соответствует молекулярной формуле \( CH_4 \) (метан).

6. Ответы на вопросы:

   • Молекулярная формула углеводорода: \( CH_4 \).
   • Мольные доли: углерода - примерно 0,202, водорода - примерно 0,798.

Если есть еще вопросы или что-то нужно разъяснить, буду рад помочь!