Массовая доля брома в монобромпроизводном алкана равна 52,98%. Определите молекулярную формулу алкана

Задача: массовая доля брома в монобромпроизводном алкана равна 52,98%. определить молекулярную формулу исходного алкана.

Решение пошагово

1. Обозначения

• Пусть исходный алкан имеет формулу CnH2n+2.
• После замещения одного атома водорода на бром получается монобромпроизводное: CnH(2n+1)Br.

2. Массовая доля брома

• Молекулярная масса монобромпроизводного: M = 12,01n + 1,008(2n+1) + 79,904. -> M = 12,01n + 2,016n + 1,008 + 79,904 -> M = 14,026n + 80,912.
• Массовая доля брома: w(Br) = mass(Br) / M = 79,904 / (14,026n + 80,912).

По условию w(Br) = 0,5298. Значит: 79,904 / (14,026n + 80,912) = 0,5298.

3. Решение уравнения

• 79,904 = 0,5298 (14,026n + 80,912)
• 79,904 = 7,43097n + 42,86718
• 37,03682 = 7,43097n
• n ≈ 4,98 ≈ 5 (целое число).

4. Ответ

• Исходный алкан имеет n = 5: C5H12.
• Монобромпроизводное от него: C5H11Br.

Проверка (для уверенности)

• Молекулярная масса монобромпентана: M ≈ 5×12,01 + 11×1,008 + 79,904 ≈ 151,04.
• Массовая доля Br: 79,904 / 151,04 ≈ 0,529 ≈ 52,9%, что близко к заданным 52,98%.

Итак, молекулярная формула исходного алкана: C5H12.