Предъявите молекулярную формулу алкана массовая доля углерода в котором равна 82,76%

Чтобы определить молекулярную формулу алкана с массовой долей углерода 82,76%, начнем с основ.

Алканы — это насыщенные углеводороды, формула которых имеет вид CₙH₂ₙ₊₂, где n — количество атомов углерода.

Сначала найдем массовую долю каждого элемента в алкане.

1. Масса углерода (C):

   • Масса одного атома углерода = 12 г/моль.
   • Для n углеродов: 12n г/моль.

2. Масса водорода (H):

   • Масса одного атома водорода = 1 г/моль.
   • Для (2n + 2) водородов: 2n + 2 г/моль.

Общая масса алкана (CₙH₂ₙ₊₂): \[ m_{total} = 12n + (2n + 2) = 14n + 2 \]

Теперь найдем массовую долю углерода: \[ \text{Массовая доля углерода} = \frac{12n}{14n + 2} \]

По условию, это выражение равно 82,76% или 0,8276:

\[ \frac{12n}{14n + 2} = 0,8276 \]

Теперь решим это уравнение:

Умножим обе стороны на (14n + 2): \[ 12n = 0,8276 \cdot (14n + 2) \]

Раскроем скобки: \[ 12n = 11,5904n + 1,6552 \]

Теперь соберем все n в одну сторону: \[ 12n - 11,5904n = 1,6552 \\ 0,4096n = 1,6552 \\ n ≈ 4,04 \]

Так как n должно быть целым числом, округлим его до 4. Теперь подставим n = 4 в формулу алкана:

\[ C₄H_{2\cdot4 + 2} = C₄H_{10} \]

Таким образом, молекулярная формула алкана, массовая доля углерода в котором равна 82,76%, равна C₄H₁₀, что соответствует бутану.