Какая эмпирическая формула представляет алкан с массовой долей углерода, равной 82,75%?

Загадочная_Сова

21

Эмпирическая формула описывает наименьшее целое отношение числа атомов каждого элемента в молекуле. Для того чтобы найти эмпирическую формулу алкана с заданной массовой долей углерода, вам нужно выполнить следующие шаги:

1. Найдите массовую долю водорода в алкане. Поскольку сумма массовых долей всех элементов в молекуле должна быть равна 100%, вычитаем массовую долю углерода из 100%:

\(100\% - 82,75\% = 17,25\%\)

Массовая доля водорода равна 17,25%.

2. Рассчитайте количество моль каждого элемента в молекуле, используя массу вещества и молярные массы элементов. Предположим, что масса алкана равна 100 г (для удобства расчетов):

Масса углерода = \(82,75\% \times 100 \, \text{г} = 82,75 \, \text{г}\)
Масса водорода = \(17,25\% \times 100 \, \text{г} = 17,25 \, \text{г}\)

Следуя периодической системе элементов, углерод (C) имеет молярную массу 12,01 г/моль, а водород (H) - 1,01 г/моль.

Количество молей углерода = \(\frac{82,75 \, \text{г}}{12,01 \, \text{г/моль}} \approx 6,89 \, \text{моль}\)
Количество молей водорода = \(\frac{17,25 \, \text{г}}{1,01 \, \text{г/моль}} \approx 17,07 \, \text{моль}\)

3. Найдите наименьшее целое отношение между количеством молей каждого элемента. Для того чтобы сделать эти числа близкими к целым, мы делим их на наименьшее из них (в данном случае на 6,89):

Количество молей углерода (округленное до ближайшего целого) = \(6,89 \div 6,89 \approx 1\)
Количество молей водорода (округленное до ближайшего целого) = \(17,07 \div 6,89 \approx 2,48\)

4. Запишите эмпирическую формулу, используя количество молей каждого элемента. В данном случае, эмпирическая формула будет CH\(_{1}\)H\(_{2,48}\). Однако, чтобы получить целые коэффициенты, умножим все числа на 2:

Эмпирическая формула: C\(_2\)H\(_5\).

Таким образом, эмпирическая формула алкана с массовой долей углерода, равной 82,75%, - C\(_2\)H\(_5\).