Какова молекулярная формула диена, если массовая доля углерода в нем равна 88,89%? Ответ: C4H6. Требуется детальное

Svetlana

12

Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать состав молекулы диена и расположение атомов в ней.

Молекула диена состоит из углеродных и водородных атомов. Нам известно, что массовая доля углерода в этом соединении равна 88,89%.

Для начала, предположим, что у нас есть 100 г соединения. Тогда масса углерода в этом соединении будет равна 88,89 г (так как его массовая доля составляет 88,89%).

Мы можем рассчитать количество молей углерода, зная его молярную массу. Молярная масса углерода равна приблизительно 12 г/моль.

Количество молей углерода можно рассчитать по формуле:

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{\text{Масса углерода}}{\text{Молярная масса углерода}} \]

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{88,89 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} \approx 7,41 \, \text{моль} \]

Теперь обратимся к водороду. Поскольку углерод и водород составляют всю массу молекулы диена, то массовая доля водорода будет составлять оставшиеся примерно 11,11% (100% - 88,89%).

Аналогично, предположим, что у нас есть 100 г соединения. Тогда масса водорода в этом соединении будет равна 11,11 г (так как его массовая доля составляет 11,11%).

Молярная масса водорода равна приблизительно 1 г/моль. Рассчитаем количество молей водорода:

\[ \text{Количество молей водорода} = \frac{\text{Масса водорода}}{\text{Молярная масса водорода}} \]

\[ \text{Количество молей водорода} = \frac{11,11 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} \approx 11,11 \, \text{моль} \]

Мы заметим, что количество молей углерода и водорода имеет несоизмеримое соотношение (7,41 моль углерода и 11,11 моль водорода). Это говорит о том, что формула диена должна быть кратнотной.

Чтобы найти соотношение количества атомов углерода и водорода в молекуле диена, мы должны поделить количество молей каждого элемента на их наименьший общий делитель.

В данном случае, найдем наименьший общий делитель для 7,41 и 11,11. Он равен 0,37 моль (это получается, если разделить 7,41 и 11,11 на 0,01).

Теперь, разделив количество молей каждого элемента на наименьший общий делитель, получим:

Углерод: \(\frac{7,41 \, \text{моль}}{0,37 \, \text{моль}} = 20 \, \text{атомов углерода}\)

Водород: \(\frac{11,11 \, \text{моль}}{0,37 \, \text{моль}} = 30 \, \text{атомов водорода}\)

Итак, у нас получилось, что в молекуле диена содержится 20 атомов углерода и 30 атомов водорода.

Теперь, зная, что углерод может образовывать 4 связи, а водород - только 1 связь, мы можем составить молекулярную формулу, разбивая ее на элементарные блоки:

C-C-C-C-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H-H

Объединяя элементарные блоки, получаем:

C4H6

Таким образом, молекулярная формула диена составляет C4H6.

Благодаря данному подходу, мы смогли определить количество атомов каждого элемента в молекуле диена и построить его молекулярную формулу.