Для решения задачи начнем с определения молекулярной формулы алкена на основе данных, которые у нас есть.
Находим количество вещества (моль) водорода. Используем идеальный газовый закон. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Следовательно, чтобы найти количество вещества водорода, необходимо выполнить следующие расчеты:
\[ n(H_2) = \frac{V}{22.4 \, \text{л/моль}} = \frac{6.72}{22.4} \approx 0.3 \, \text{моль} \]
Определим количество двойных связей алкена. Водород подсоединяется к каждой двойной связи алкена. Соответственно, так как каждый моль алкена требует 2 моль водорода для полного гидрирования:
\[ n(алкен) = \frac{n(H_2)}{2} = \frac{0.3}{2} = 0.15 \, \text{моль} \]
Находим массу одного моля алкена. Дана общая масса алкена:
\[ m_{алкена} = 21 \, \text{г} \]
Значит, масса одного моля алкена будет:
\[ M_{алкена} = \frac{m_{алкена}}{n(алкен)} = \frac{21 \, \text{г}}{0.15 \, \text{моль}} \approx 140 \, \text{г/моль} \]
Определяем молекулярную формулу алкена. Алкены имеют общую формулу \(C_nH_{2n}\), где n – количество углеродов. Также учтем, что нас интересует молекула с двойной связью.
Используя массу молекулы, мы можем предположить:
- Если \( n = 6 \): \[ M_{C_6H_{12}} = 6 \times 12 + 12 = 72 \, \text{г/моль} \; (\text{не подходит}) \]
- Если \( n = 7 \): \[ M_{C_7H_{14}} = 7 \times 12 + 14 = 98 \, \text{г/моль} \; (\text{не подходит}) \]
- Если \( n = 8 \): \[ M_{C_8H_{16}} = 8 \times 12 + 16 = 112 \, \text{г/моль} \; (\text{не подходит}) \]
- Если \( n = 9 \): \[ M_{C_9H_{18}} = 9 \times 12 + 18 = 126 \, \text{г/моль} \; (\text{не подходит}) \]
- Если \( n = 10 \): \[ M_{C_{10}H_{20}} = 10 \times 12 + 20 = 140 \, \text{г/моль} \; (\text{подходит}) \]
Таким образом, мы определили, что молекулярная формула алкена - \(C_{10}H_{20}\).
Записываем структурную формулу. Один из возможных алкенов с такой формулой - декен (например, 1-декен).
Структурная формула:
CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3Название: Название данного алкена - 1-декен.
Итак, в результате у нас получилась полная информация:
- Молекулярная формула: \(C_{10}H_{20}\)
- Структурная формула: 1-декен.
- Название: 1-декен.
