Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, который содержит 85,7% углерода и имеет относительную плотность по водороду 28, следуйте следующему пошаговому решению:
Определите относительное содержание водорода: Если углерод составляет 85,7%, то процентное содержание водорода будет: \[ 100\% - 85,7\% = 14,3\% \]
Определите молярные массы элементов:
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль
Определите массы 100 г углеводорода:
- Масса углерода = 85,7 г
- Масса водорода = 14,3 г
Рассчитайте количество моль каждого элемента:
- Моли углерода (C): \[ n_C = \frac{85,7 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 7,14 \, \text{моль} \]
- Моли водорода (H): \[ n_H = \frac{14,3 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 14,3 \, \text{моль} \]
Найдите соотношение моль углерода к водороду: Делим количество моль каждого элемента на минимальное значение (в данном случае это 7,14 моль):
- Соотношение углерода: \[ \frac{7,14}{7,14} = 1 \]
- Соотношение водорода: \[ \frac{14,3}{7,14} \approx 2 \]
Таким образом, соотношение углерода к водороду в углеводороде составляет 1:2.
Запишите молекулярную формулу: Исходя из соотношения, молекулярная формула углеводорода будет \( \text{C}_1\text{H}_2 \), что соответствует метилену (или можно записать как \( \text{CH}_2 \)).
Проверка по относительной плотности: Относительная плотность углеводорода по водороду: \[ D = \frac{M_{\text{углеводорода}}}{M_{\text{водорода}}} = \frac{14 \, \text{г/моль}}{2 \, \text{г/моль}} = 7 \] Однако, так как в задании указано, что относительная плотность по водороду равна 28, возможно, молекулярная формула углеводорода должна быть умножена на 2, чтобы получить более сложный углеводород, такой как \( \text{C}_2\text{H}_4 \) или \( \text{C}_n\text{H}_{2n} \).
Таким образом, окончательная молекулярная формула углеводорода, которая соответствует исходным данным, будет \( \text{C}_2\text{H}_4 \) (этилен).
