Относительная плотность паров углеводорода по кислороду равна 3,75. массовая доля углерода в нем равна 90%, выведите молекулярную формулу этого вещества
Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, воспользуемся данными, которые даны в задаче.
Относительная плотность паров углеводорода по кислороду равна 3,75. Это означает, что плотность паров углеводорода в 3,75 раза больше плотности паров кислорода. Плотность паров кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль. Следовательно, плотность паров углеводорода будет:
\[ D_{\text{углеводорода}} = 3,75 \times 32 = 120 \text{ г/моль} \]
Массовая доля углерода в углеводороде равна 90%. Это значит, что на 100 г вещества приходится 90 г углерода и 10 г водорода.
Теперь найдем, сколько моль углерода и водорода соответствует этим массам:
Для углерода (C):
\[ n_C = \frac{90 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 7,5 \text{ моль} \]
Для водорода (H):
\[ n_H = \frac{10 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 10 \text{ моль} \]
Теперь найдем соотношение моль C и H. Делим количество молей на наименьшее значение:
- Наименьшее значение - это 7,5 моль (углерод):
\[ \frac{n_C}{7,5} = \frac{7,5}{7,5} = 1, \quad \frac{n_H}{7,5} = \frac{10}{7,5} = \frac{10}{7,5} \approx 1,33 \]
Это показывает, что соотношение углерода к водороду примерно 1:1,33. Умножив на 3, чтобы получить целые числа, мы получаем: \[ C_3H_4 \]
Теперь проверим молекулярную массу \(C_3H_4\):
\[ M = 3 \times 12 + 4 \times 1 = 36 + 4 = 40 \text{ г/моль} \]
Мы знаем, что полученная относительная молекулярная масса должна быть 120 г/моль. Следовательно, чтобы получить фактическую молекулярную формулу, необходимо масштабировать формулу \(C_3H_4\):
\[ \frac{120 \text{ г/моль}}{40 \text{ г/моль}} = 3 \]
Таким образом, молекулярная формула углеводорода:
\[ C_{9}H_{12} \]
Итак, окончательный ответ: молекулярная формула углеводорода \(C_9H_{12}\).
