Какова молекулярная формула углеводорода с массовой долей углерода 65,7% и относительной плотностью по воздуху 1,45?

Загадочная_Сова

32

Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода с заданными данными, мы должны следовать следующим шагам:

Шаг 1: Найдите количество массы водорода и углерода в углеводороде.

У нас есть массовая доля углерода в углеводороде, которая составляет 65,7%. Это означает, что в 100 граммах углеводорода содержится 65,7 грамма углерода.

Чтобы найти массовую долю водорода, мы можем использовать тот факт, что в углеводороде отношение массы углерода к массе водорода составляет 1 к 2.

Поскольку массовая доля углерода составляет 65,7%, массовая доля водорода будет составлять 34,3%. Теперь мы можем рассчитать массу водорода в 100 граммах углеводорода:

Массовая доля водорода = 34,3% = 34,3 г

Шаг 2: Найти количество моль углерода и водорода в углеводороде.

Чтобы найти количество моль углерода, мы делим массу углерода на его атомную массу. Атомная масса углерода составляет приблизительно 12 г/моль.

Количество моль углерода = масса углерода / атомная масса углерода = 65,7 г / 12 г/моль = 5,475 моль углерода

Аналогичным образом мы можем найти количество моль водорода, разделив его массу на атомную массу водорода. Атомная масса водорода составляет приблизительно 1 г/моль.

Количество моль водорода = масса водорода / атомная масса водорода = 34,3 г / 1 г/моль = 34,3 моль водорода

Шаг 3: Определите пропорцию молей углерода и водорода в углеводороде.

Чтобы определить пропорцию молей углерода и водорода в углеводороде, мы делим оба значения на их наименьший общий знаменатель (НОД).

Наименьший общий знаменатель между 5,475 и 34,3 составляет приблизительно 0,25.

Молекулярное соотношение между углеродом и водородом: 5,475 / 0,25 : 34,3 / 0,25 = 21,9 моль C : 137,2 моль H

Шаг 4: Найдите простую (эмпирическую) формулу.

Чтобы найти простую формулу, мы можем разделить количество моль углерода и водорода на их наименьшее значение. В этом случае, наименьшее значение равно 21,9.

Молекулярное соотношение углерода: 5,475 моль углерода / 21,9 = 0,25

Молекулярное соотношение водорода: 34,3 моль водорода / 21,9 = 1,57

Таким образом, простое молекулярное соотношение углеводорода равно 0,25 C : 1,57 H.

Шаг 5: Определите множитель, чтобы получить целочисленную молекулярную формулу.

Чтобы получить целочисленную молекулярную формулу, мы домножаем простую формулу на множитель, чтобы все коэффициенты стали целыми числами.

В данном случае, наименьшим множителем, который приближается к целым числам, будет 4.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода с массовой долей углерода 65,7% и относительной плотностью по воздуху 1,45 будет:

\[C_{1}H_{6}\]

Где индексы указывают на количество атомов каждого элемента в молекуле углеводорода.