При реакциях н-пентана с хлоридом алюминия (AlCl₃) происходит алкилирование, в результате чего могут образоваться различные изомеры, содержащие 5 углеродных атомов (C5H12). Основные изомеры, которые могут возникнуть, — это:
- Н-пентан (линеарный)
- Метимилбутан (изобутан), который имеет одну разветвленную цепь.
- 2-Метилбутан
- 3-Метилбутан
Общее количество изомеров, соответствующих формуле C5H12, равно 3 (поскольку н-пентан – это один из изомеров).
Теперь, чтобы определить мольную долю н-пентана в получившейся смеси изомеров, необходимо учесть, что в реакции образуется и сам н-пентан, и три его изомера. Рассмотрим, что на каждые 4 моль образовавшихся углеводородов (включая н-пентан) приходятся 1 моль н-пентана.
Таким образом, можно вычислить мольную долю н-пентана в смеси следующим образом:
\[ X(н-пентан) = \frac{n(н-пентан)}{n(н-пентан) + n(изомеры)} = \frac{1}{1 + 3} = \frac{1}{4} \]
Следовательно, мольная доля н-пентана составляет:
\[ X(н-пентан) = 0.25 \]
Таким образом, н-пентан составляет 25% от общего количества образовавшихся изомеров в смеси.
