Какое количество изомеров имеет вещество CnH2n−4Br2 (за исключением геометрических изомеров), если его масса составляет

Ivanovich

46

Давай решим поставленные задачи по очереди.

Задача 1: Количество изомеров в веществе CnH2n−4Br2 без учета геометрических изомеров.

Для начала определим количество углеродных атомов в исходном веществе. Формула вещества содержит CnH2n−4Br2, где n - количество углеродов.
Учитывая, что водородных и бромистых атомов у нас неизменно 4, составим уравнение по массам:

2n + 2 + 2 * 1 + 2 * 79,9 = 72

где:
2n – масса углерода,
2 – масса водорода,
2 * 79,9 – масса брома,
72 – общая масса вещества.

Решив это уравнение, мы найдем значение n:

2n = 72 - 2 - 2 * 1 - 2 * 79,9

2n ≈ -168,8

Уравнение не имеет решений, так как отрицательных углеродных атомов быть не может. Значит, данная задача некорректна, так как условие содержит ошибку.

Задача 2: Определение металлов в сплаве.

У нас есть сплав массой 62,5 г с массовой долей более тяжелого металла 16,8%. В результате погружения сплава в воду происходит выделение горючего газа объемом 17,92 л при стандартных условиях.

Для начала определим массу каждого из металлов в сплаве на основе информации о массовой доле тяжелого металла:

Масса более тяжелого металла = 62,5 г * 16,8% = 10,5 г
Масса менее тяжелого металла = 62,5 г - 10,5 г = 52 г

Далее используем понятие удельной массы газа: под удельной массой понимается масса газа, приходящаяся на единицу его объема.
В данной задаче стандартные условия указаны в условиях задачи.

Таким образом, мы можем использовать удельную массу газа, чтобы определить объем выделившегося газа.

Величина 17,92 л (объем) горючего газа при стандартных условиях связана с его массой:

Масса газа = объем * удельная масса газа

Теперь воспользуемся законом Авогадро, который устанавливает, что при одинаковых условиях температуры и давления равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул.

Поскольку мы знаем объем и массу газа, мы можем определить его молярную массу. Она будет равна отношению массы газа к числу молей газа:

Молярная масса газа = Масса газа / Число молей газа

Число молей газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где:
P - давление газа (стандартное давление),
V - объем газа (17,92 л),
n - число молей газа,
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм*л/моль*К),
T - температура газа (стандартная температура).

Размерности универсальной газовой постоянной и стандартной температуры должны соответствовать размерностям используемой системы единиц.

Таким образом, получаем формулу для определения числа молей газа:

n = PV / RT

Подставляем известные значения и рассчитываем:

n = (1 атм) * (17,92 л) / ((0,0821 атм*л/моль*К) * (273,15 K))

n ≈ 0,786 моль

Теперь, зная массу газа и число молей газа, мы можем определить молярную массу газа:

Молярная масса газа = Масса газа / Число молей газа

Рассчитываем:

Молярная масса газа = 10,5 г / 0,786 моль

Молярная масса газа ≈ 13,35 г/моль

Теперь, зная молярную массу и массовую долю более тяжелого металла, мы можем определить молярные массы каждого из металлов в сплаве:

Молярная масса более тяжелого металла = Молярная масса газа * (массовая доля более тяжелого металла / 100%)

Молярная масса более тяжелого металла ≈ 13,35 г/моль * (16,8% / 100%)

Молярная масса более тяжелого металла ≈ 2,2428 г/моль

Молярная масса менее тяжелого металла = Молярная масса газа - Молярная масса более тяжелого металла

Молярная масса менее тяжелого металла ≈ 13,35 г/моль - 2,2428 г/моль

Молярная масса менее тяжелого металла ≈ 11,1072 г/моль

Теперь, используя данные о молярных массах каждого из металлов, мы можем определить их идентичность.

Сравниваем молярную массу более тяжелого металла с известными значениями молярных масс металлов из периодической таблицы элементов.

На основе данных периодической таблицы можно выяснить, что молярная масса более тяжелого металла наиболее близка к молярной массе металла свинца (Pb), которая составляет около 207 г/моль. Следовательно, более тяжелый металл - свинец (Pb).

С учетом этой информации можем сделать вывод, что менее тяжелый металл - медь (Cu), который имеет молярную массу около 63,5 г/моль.

Итак, в сплаве содержатся металлы: свинец (Pb) и медь (Cu).