Относительная плотность паров предельного альдегида с одной функциональной группой в молекуле по воздуху равна 3,448. В его молекуле содержится 72% углерода. Определи молекулярную…

Чтобы решить задачу, давайте разберем все шаги по порядку и выясним, как определить молекулярную формулу предельного альдегида.

Шаг 1: Понимание данных

• Относительная плотность паров альдегида по воздуху = 3,448
• Процент углерода в молекуле = 72%

Шаг 2: Определение молекулярной массы

Относительная плотность паров (D) определяется по формуле:

\[ D = \frac{M}{M_{воздуха}} \]

где:

• \( M \) — молекулярная масса вещества
• \( M_{воздуха} \) — молекулярная масса воздуха (приближенно 29 г/моль)

Подставляя известные значения:

\[ 3,448 = \frac{M}{29} \]

Теперь решим уравнение для \( M \):

\[ M = 3,448 \times 29 \]

Рассчитаем:

\[ M \approx 100,992 \text{ г/моль} \]

Округлим до целых:

\[ M \approx 101 \text{ г/моль} \]

Шаг 3: Определение состава молекулы

Поскольку в молекуле содержится 72% углерода, найдем массу углерода в молекуле:

\[ \text{масса углерода} = 0,72 \times 101 \approx 72,72 \text{ г/моль} \]

Молярная масса углерода — 12 г/моль. Найдем количество атомов углерода в молекуле:

\[ n_C = \frac{72,72}{12} \approx 6,06 \]

Округляем до целых: \( n_C = 6 \).

Шаг 4: Находим массу остальных элементов

Теперь найдем массу остальных элементов:

\[ \text{масса кислорода} = M - \text{масса углерода} = 101 - 72,72 \approx 28,28 \text{ г/моль} \]

Молярная масса кислорода — 16 г/моль. Теперь найдем количество атомов кислорода в молекуле:

\[ n_O = \frac{28,28}{16} \approx 1,77 \]

Округляем: \( n_O = 2 \).

Шаг 5: Запись молекулярной формулы

Теперь составим молекулярную формулу альдегида. Мы нашли \( n_C = 6 \) и \( n_O = 1 \) (один альдегид имеет одну функцию — CHO). Это значит, что формула будет:

\[ C_6H_{12}O \]

(число водорода можно рассчитать как: 2n_C + 1 = 26 + 1 = 13, учтите, что для альдегидов всегда +1 водород от общего числа карбонов).

Шаг 6: Определение общего числа атомов

Теперь найдем общее число атомов в молекуле \( C_6H_{12}O \):

• Углерод: 6
• Водород: 12
• Кислород: 1

Общее количество атомов:

\[ 6 + 12 + 1 = 19 \]

Ответ

• Молекулярная формула альдегида: \( C_6H_{12}O \)
• Общее число атомов в молекуле: 19

Таким образом, мы определили молекулярную формулу предельного альдегида и посчитали общее количество атомов в его молекуле.