Какая молекулярная формула циклоалкана, если его относительная плотность паров по отношению к кислороду составляет 3,5?

Mark

7

Для начала, давайте разберемся, что такое циклоалканы. Циклоалканы представляют собой класс алканов, в которых атомы углерода образуют закольцованную молекулу. То есть у циклоалканов каждый углерод атом соединен с двумя другими углерод атомами и двумя атомами водорода.

Молекулярная формула циклоалкана позволяет определить, сколько атомов каждого элемента содержится в его молекуле. В данной задаче нам известна относительная плотность паров циклоалкана по отношению к кислороду, которая составляет 3,5.

Для решения задачи нужно учесть, что относительная плотность паров вещества связана с его молекулярной массой. Относительная плотность паров равна отношению молекулярной массы вещества к молекулярной массе кислорода. Пусть М - молекулярная масса циклоалкана, тогда относительная плотность паров будет равна:

\[
\frac{М}{32}
\]

где 32 - молекулярная масса кислорода.

По условию задачи, относительная плотность паров циклоалкана равна 3,5:

\[
3,5 = \frac{М}{32}
\]

Теперь решим это уравнение относительно М:

\[
3,5 \cdot 32 = М
\]

\[
112 = М
\]

Таким образом, молекулярная масса циклоалкана равна 112 единицам массы. Теперь нам нужно определить, какие элементы содержатся в молекуле циклоалкана.

Поскольку циклоалканы состоят только из атомов углерода и водорода, то молекулярная формула будет иметь вид \(C_n H_{2n}\), где n - количество углеродных атомов в молекуле.

Найдем значение n, зная молекулярную массу циклоалкана (112):

\[
112 = 12n + 2 \cdot 1n
\]

\[
112 = 14n
\]

\[
n = \frac{112}{14} = 8
\]

Таким образом, молекулярная формула циклоалкана будет \(C_8 H_{16}\).

Надеюсь, этот ответ достаточно подробный и понятный для вас!