Відносна густина вуглеводню за повітрям становить 0,97. Визначте формулу вуглеводню. Укажіть число атомів Гідрогену в його молекулі
Задача: визначити формулу вуглеводню за його відносною густиною щодо повітря та визначити кількість атомів Гідрогену в його молекулі.
Дані:
- Відносна густина вуглеводню щодо повітря \( D = 0,97 \).
- Молекулярна маса повітря приблизно \( M_{air} \approx 29\,г/моль \).
Крок 1: Визначення молекулярної маси вуглеводню
Відносна густина – це відношення молекулярної маси досліджуваного газу до маси такої ж об'єму повітря: \[ D = \frac{M_{газ}}{M_{air}} \] Звідси: \[ M_{газ} = D \times M_{air} = 0,97 \times 29 \approx 28,1\,г/моль \]
Крок 2: Визнання загальної формули
Вуглеводні зазвичай мають формулу \( C_xH_y \).
Молекулярна маса: \[ M_{C_xH_y} = 12x + y \]
Ми шукаємо цю суму, яка приблизно дорівнює 28.
Крок 3: Пошук можливої формули
Розглянемо можливі співвідношення \( C_xH_y \), щоб в сумі отримати близько 28.
Зазвичай:
- \( C \) – 12
- \( H \) – 1
Можливі варіанти для \( x \) і \( y \):
Углеводень з \( x=1 \): \[ 12 \times 1 + y \approx 28 \Rightarrow y \approx 16 \] Формула \( CH_{16} \) – занадто велика для відомого вуглеводню.
Углеводень з \( x=2 \): \[ 24 + y \approx 28 \Rightarrow y \approx 4 \] Формула \( C_2H_4 \) – відповідає молекулярній масі: \[ 2 \times 12 + 4 \times 1 = 24 + 4 = 28 \] Це відповідає нашому обчисленню.
Висновок:
Формула вуглеводню: \( C_2H_4 \).
Відповідь:
- Формула: \( C_2H_4 \)
- Кількість атомів Гідрогену в молекулі: 4.
