Какова молекулярная формула углеводорода с плотностью 1,964 г/л и массовой долей углерода 81,82% в нормальных условиях?

Сабина

20

Чтобы найти молекулярную формулу углеводорода с заданной плотностью и массовой долей углерода, мы должны воспользоваться некоторыми химическими расчетами.

Первым шагом является определение количества углерода в молекуле углеводорода. Для этого мы можем использовать массовую долю углерода, которая равна 81,82%.

Предположим, что весь углеводород имеет массу 100 г. Если массовая доля углерода составляет 81,82%, то масса углерода в этом углеводороде составит \(81,82\% \times 100\, \text{г} = 81,82\, \text{г}\).

Стандартное атомное соотношение для углерода в углеводороде (C) составляет 12 г/моль. Используя это соотношение, мы можем перевести массу углерода в количество молей. Для этого нам нужно разделить массу углерода на его атомную массу:

\[
\frac{81,82\, \text{г}}{12\, \text{г/моль}} \approx 6,818\, \text{моль}
\]

Далее, чтобы найти количество водорода в молекуле, мы можем использовать разницу между общей массой углеводорода и массой углерода. Если общая масса углеводорода равна 100 г, а масса углерода составляет 81,82 г, то масса водорода будет:

\[
100\, \text{г} - 81,82\, \text{г} = 18,18\, \text{г}
\]

Стандартное атомное соотношение для водорода (H) составляет 1 г/моль. Используя это соотношение, мы можем перевести массу водорода в моли. Для этого нужно разделить массу водорода на его атомную массу:

\[
\frac{18,18\, \text{г}}{1\, \text{г/моль}} \approx 18,18\, \text{моль}
\]

Теперь мы знаем количество молей углерода и водорода в молекуле углеводорода. Чтобы найти молекулярную формулу, мы должны разделить количество атомов каждого элемента на наименьшее количество молей в молекуле. В данном случае, наименьшее количество молей равно 6,818.

Деление количества молей углерода и водорода на 6,818 дает нам следующие значения:

Углерод: \(\frac{6,818\, \text{моль}}{6,818} \approx 1\, \text{моль}\)

Водород: \(\frac{18,18\, \text{моль}}{6,818} \approx 2,67\, \text{моль}\)

На основе этих результатов, молекулярная формула будет выглядеть следующим образом:

\[CH_2,67\]

Таким образом, молекулярная формула углеводорода с заданной плотностью 1,964 г/л и массовой долей углерода 81,82% в нормальных условиях является \(CH_2,67\).