Н-Пентан пропустили над хлоридом алюминия, при этом образовалась смесь всех возможных изомеров состава С5 Н12. Определите мольную долю н-пентана в образовавшейся смеси, если дополнительно известно, что соотношение числа четвертичных атомов углерода к третичным и вторичным в образовавшейся смеси составляет 11 : 6 : 15 соответственно. Ответ выразите в процентах, округлите до целых. Число
Давай разберёмся с задачей.
Метод хлорирования н-Пентана с катализатором хлоридом алюминия ведет к образованию различных изомеров C5H12 (пентанов). Они могут включать нормальный пентан (н-Пентан) и его разветвленные изомеры.
Задача говорит, что образовалась смесь всех возможных изомеров пентана и дано соотношение числа четвертичных, третичных и вторичных атомов углерода: 11 : 6 : 15. Нам нужно найти мольную долю н-пентана в этой смеси.
Первым шагом давай определим, сколько атомов углерода есть в каждом из изомеров:
- Н-Пентан имеет все первичные атомы углерода.
- Изопентан (2-метилбутан) — имеет третичный атом.
- Неопентан (2,2-диметилпропан) — имеет четвертичный атом.
Поэтому соотношения даются следующим образом:
- Четвертичный атом — неопентан
- Третичный атом — изопентан
- Вторичные атомы — это углероды в н-Пентане и изопентане, находящиеся в цепи (в н-пентане все).
Теперь применим соотношение:
- Неопентан (четвертичные) — 11
- Изопентан (третичные) — 6
- Н-Пентан и частично изопентан (вторичные) — 15
Суммарное количество изомерных форм равно \(11 + 6 + 15 = 32\).
Мольная доля н-пентана будет равна количеству его атомов делённому на общее количество: \[ \text{Мольная доля н-пентана} = \frac{15}{32} \]
Умножим на 100, чтобы перевести в проценты: \[ \frac{15}{32} \times 100 = 46,875 \approx 47\% \]
Ответ: мольная доля н-пентана в образовавшейся смеси составляет приблизительно 47%.
