14 Выведите молекулярную формулу УВ, массовая доля углерода и водорода в котором составляют 81,82% и 18,18% . Относительная плотность паров этого вещества по водороду составляет 2

Для решения задачи начнем с определения молекулярной формулы углеводорода (УВ) на основе данных о массовой доле углерода и водорода в нем, а также информации об относительной плотности паров.

Шаг 1: Определение массы элементов

Известно, что:

• Массовая доля углерода (C) = 81,82%
• Массовая доля водорода (H) = 18,18%

Предположим, что у нас есть 100 г данного углеводорода, тогда мы получим:

• Масса углерода = 81,82 г
• Масса водорода = 18,18 г

Шаг 2: Вычисление мольных количеств

Для нахождения мольного количества каждого элемента используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где \(n\) — мольное количество, \(m\) — масса, \(M\) — молярная масса.

• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
• Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль

Теперь находим мольные количества: \[ n_C = \frac{81,82 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 6,818 \] \[ n_H = \frac{18,18 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 18,18 \]

Шаг 3: Определение соотношения количеств элементов

Теперь найдем соотношение мольных количеств, разделив каждое значение на меньшее из них: \[ \text{Для углерода: } \frac{n_C}{n_C} = \frac{6,818}{6,818} = 1 \] \[ \text{Для водорода: } \frac{n_H}{n_C} = \frac{18,18}{6,818} \approx 2,67 \]

Шаг 4: Приведение к целым числам

Соотношение получается приблизительно 1 : 2,67. Умножим на 3, чтобы получить целые числа:

• Углерод: \(1 \cdot 3 = 3\)
• Водород: \(2,67 \cdot 3 \approx 8\)

Таким образом, у нас получается, что соотношение C:H ≈ 3:8. Молекулярная формула будет C₃H₈.

Шаг 5: Проверка относительной плотности

Далее, согласно условию задачи,Relative density (относительная плотность) паров углеводорода по водороду составляет 2. Это означает, что молекулярная масса нашего углеводорода должна быть равна 2 * молекулярной массе водорода.

Молярная масса водорода: 2 г/моль, следовательно, для нашего углеводорода: \[ M_{УВ} = 2 \cdot 2 = 4 \, \text{г/моль} \]

Однако у нас уже есть формула C₃H₈, молярная масса которой рассчитывается так: \[ M_{C₃H₈} = (3 \cdot 12) + (8 \cdot 1) = 36 + 8 = 44 \, \text{г/моль} \]

Вывод

Таким образом, молекулярная формула углеводорода (УВ) равна C₃H₈ (пропан).

Итог: Получили формулу C₃H₈, а массовая доля углерода и водорода соотносится как 81,82% к 18,18%.