Для определения формулы алкина на основе относительной плотности по гелию, давайте разберёмся с основными понятиями.
Шаг 1: Понимание относительной плотности
Относительная плотность — это отношение плотности вещества к плотности другого вещества, в нашем случае гелия. Гелий имеет плотность примерно (0.18 , \text{г/л}) при нормальных условиях.
Шаг 2: Установка формулы
Для алкина, который представляет собой непредельные углеводороды с общим выражением (C_nH_{2n-2}) (где (n) — количество атомов углерода), можно установить, что молекулы алкина будут состоять из (n) атомов углерода и (2n-2) атомов водорода.
Шаг 3: Расчёт молекулярной массы
Найдём молекулярную массу гелия:
- Молекулярная масса (He) составляет примерно (4 , \text{г/моль}).
Поскольку относительная плотность алкина составляет (6.5 ), значит, его молекулярная масса в (n) раз больше массы гелия:
[
\text{Молекулярная масса алкина} = 6.5 \times 4 = 26 , \text{г/моль}.
]
Шаг 4: Определение составных элементов алкина
Теперь нам нужно решить уравнение для (n) в формуле:
[
M = C_nH_{2n-2} = 12n + (2n-2) \times 1 = 12n + 2n - 2 = 14n - 2.
]
Приравняем это к молекулярной массе:
[
14n - 2 = 26.
]
Шаг 5: Решение уравнения
Решим это уравнение для (n):
[
14n = 26 + 2,
]
[
14n = 28,
]
[
n = 2.
]
Шаг 6: Определение общего числа атомов
Теперь, подставим (n) в формулу алкина:
- Для (n = 2):
[
\text{Формула алкина} = C_2H_{2 \cdot 2 - 2} = C_2H_2.
]
Это известный алкин — этин (или ацетилен).
Общее число атомов в молекуле алкина:
- (C_2H_2) состоит из:
- 2 атомов углерода
- 2 атомов водорода
- Итого:
[
2 + 2 = 4 \text{ атома.}
]
Ответ
Общее число всех атомов в молекуле алкина составляет 4.
