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.