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.