Относительная плотность органического вещества по водороду-равна 37, массовая доля углерода в веществе - 64,86%, массовая доля водорода - 13,52% и массовая доля кислорода - 21,62%. Определить молекулярную формулу вещества, составить изомеры и назвать вещества.
Сначала определим молекулярную формулу вещества на основе данных о массовых долях элементов.
1. **Найдём молекулярную массу**. Для этого воспользуемся относительной плотностью по водороду (37). Относительная плотность по водороду определяет, сколько раз масса 1 моль вещества больше массы 1 моля водорода (H), который равен 1 г/моль:
\[
M = 37 \, г/моль
\]
2. **Определим количество атомов элементов**. Зная массовые доли, определим количество атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в 100 г вещества:
- Массовая доля углерода (C) = 64,86 г
- Массовая доля водорода (H) = 13,52 г
- Массовая доля кислорода (O) = 21,62 г
Теперь найдем количество молей каждого элемента:
\[
n_C = \frac{64,86}{12} \approx 5,405 \, моль
\]
\[
n_H = \frac{13,52}{1} \approx 13,52 \, моль
\]
\[
n_O = \frac{21,62}{16} \approx 1,35125 \, моль
\]
3. **Определим отношение атомов** (разделим количество молей каждого элемента на минимальное значение):
- Минимальное значение – это \( n_O \approx 1,35125 \).
Поэтому:
\[
\frac{n_C}{n_O} \approx \frac{5,405}{1,35125} \approx 4
\]
\[
\frac{n_H}{n_O} \approx \frac{13,52}{1,35125} \approx 10
\]
\[
\frac{n_O}{n_O} = 1
\]
Это значит, что соотношение элементов \( C:H:O \) примерно равно \( 4:10:1 \).
4. **Молекулярная формула**. При нормализации (наименьшее целое число):
- Углерод (C) = 4
- Водород (H) = 10
- Кислород (O) = 1
Таким образом, молекулярная формула вещества: \( C_4H_{10}O \).
5. **Исследуем возможные изомеры**. Для данного соединения (тетрагидрофуран, м-бутанол) можно выделить несколько изомеров:
1. Бутаноль (1-бутанол, 2-бутанол)
2. Диметиловый эфир.
Перечисленные вещества имеют ту же молекулярную формулу, но разную пространственную структуру.
6. **Названия веществ:**
- 1-бутанол
- 2-бутанол
- Диметиловый эфир
Таким образом, молекулярная формула вещества: \( C_4H_{10}O \) и возможны такие изомеры, как бутанол (1- и 2-) и диметиловый эфир.
