Какова брутто-формула фуллерена, если при бромировании 1 моль неизвестного фуллерена масса продукта оказалась в 1,952

Поющий_Долгоног

66

Для решения этой задачи мы будем исходить из известного факта, что при гидрировании фуллерена масса исходного вещества увеличивается в 2 раза, то есть \(0.01\) моль фуллерена превращается в \(0.02\) моль продукта гидрирования.

Теперь давайте пошагово решим задачу.

Шаг 1: Найдем массу 1 моля неизвестного фуллерена. Для этого мы используем соотношение между массой вещества и его молярной массой.

Пусть \(M\) - молярная масса неизвестного фуллерена. Тогда масса 1 моля фуллерена будет равна \(M\) г.

Шаг 2: Выразим массу продукта бромирования через массу неизвестного фуллерена. Мы знаем, что масса продукта оказалась в 1,952 раза больше массы исходного вещества.

Масса продукта бромирования будет равна \(1.952 \times M\) г.

Шаг 3: Найдем массу продукта гидрирования. Мы знаем, что при гидрировании 0,01 моль фуллерена получено 8,5 г продукта.

Таким образом, масса продукта гидрирования будет равна \(8.5\) г.

Шаг 4: Найдем молярную массу продукта гидрирования. Для этого мы используем соотношение между массой вещества и его молярной массой.

Пусть \(M_h\) - молярная масса продукта гидрирования. Тогда масса 0.02 моля продукта гидрирования будет равна \(0.02 \times M_h\) г.

Шаг 5: Установим соотношение между массой и числом атомов. В задаче указано, что число атомов брома в первом продукте равно числу атомов водорода во втором.

Так как массы основных изотопов брома и водорода пропорциональны числу атомов, то мы можем записать:

\(\frac{M_h}{m_{\text{Бром}}} = \frac{M}{m_{\text{Водород}}}\),

где \(m_{\text{Бром}}\) - масса атома брома, \(m_{\text{Водород}}\) - масса атома водорода.

Шаг 6: Подставим значения и решим полученное уравнение для нахождения молярной массы неизвестного фуллерена \(M\).

\(\frac{M_h}{80} = \frac{M}{1}\),

\(M = 80M_h\).

Шаг 7: Подставим значения в уравнение для массы продукта бромирования и решим полученное уравнение для нахождения молярной массы продукта гидрирования \(M_h\).

\(1.952 \times M = 1.952 \times 80M_h\),

\(1.952 \times 80M_h = 1.952 \times M\),

\(80M_h = M\),

\(M_h = \frac{M}{80}\).

Шаг 8: Подставим найденное значение \(M_h\) в уравнение для массы продукта гидрирования и решим полученное уравнение для нахождения массы неизвестного фуллерена \(M\).

\(0.02 \times \frac{M}{80} = 8.5\),

\(0.02 \times M = 8.5 \times 80\),

\(M = \frac{8.5 \times 80}{0.02}\).

Рассчитаем значение \(M\):

\[M = \frac{8.5 \times 80}{0.02} = 3400.\]

Таким образом, молярная масса неизвестного фуллерена составляет \(3400\) г/моль.

Формула фуллерена будет зависеть от его структуры и числа атомов углерода в нем. Поскольку в задаче нам даны только массовые соотношения, мы не можем точно определить формулу фуллерена.