Углеводород содержит 82,76% углерода. Масса 1 л этого углеводорода (н.у.) составляет 2, 589 г. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода

Чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, начнем с определения его молекулярной массы. Для этого используем информацию о массе 1 л углеводорода и его составе.

1. Состав углеводорода:

   • Углерод (C) составляет 82,76%.
   • Следовательно, водорода (H) будет: \( 100\% - 82,76\% = 17,24\% \).

2. Определение молекулярной массы: Масса 1 л углеводорода (н.у.) составляет 2,589 г. Это также равняется его плотности (г/л), следовательно, молекулярная масса (M) равна 2,589 г/л.

3. Составляющие массы углерода и водорода: Обозначим массу углерода в 100 г углеводорода:

   • Масса углерода: \( 82,76 \, \text{г} \).
   • Масса водорода: \( 17,24 \, \text{г} \).

4. Число молей углерода и водорода:

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

   Рассчитаем число молей:

   • \( n(C) = \frac{82,76 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 6,898 \, \text{моль} \)
   • \( n(H) = \frac{17,24 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 17,24 \, \text{моль} \)

5. Соотношение молей: Теперь найдем соотношение:

   • \( \frac{n(C)}{n(H)} = \frac{6,898}{17,24} \approx 0,400 \).

   Проектируем это соотношение:

   • Для получения целых чисел, делим на минимальное значение:
   • Углерода: \( \frac{6,898}{0,400} \approx 17,245 \) (округляем до 17)
   • Водорода: \( \frac{17,24}{0,400} \approx 43,10 \) (округляем до 43)

   Это соответствует углеводороду \( C_{17}H_{34} \).

6. Молекулярная формула: Теперь определим молекулярную массу \( C_{17}H_{34} \):

   • Молекулярная масса \( C_{17}H_{34} = 17 \times 12 + 34 \times 1 = 204 + 34 = 238 \, \text{г/моль} \).

Теперь убедимся, что противоречий нет, и вероятно, соответствие между молекулярной массой и данными — это \( C_{17}H_{34} \).

Таким образом, молекулярная формула углеводорода: \( C_{17}H_{34} \).