Какова молекулярная формула углеводородов, если их массовая доля углерода составляет 92,3%, а плотность углеводородов

Цикада

30

Хорошо, давайте решим задачу вместе. Мы ищем молекулярную формулу углеводородов, зная, что их массовая доля углерода равна 92,3% и плотность углеводородов относительно водорода равна \(0.75\).

Для начала, давайте найдем массовую долю водорода в углеводороде. Поскольку массовая доля углерода составляет 92,3%, массовая доля водорода будет равна 100% - 92,3% = 7,7%.

Теперь нам нужно узнать отношение массы углерода к массе водорода в углеводороде. Поскольку плотность углеводородов относительно водорода равна 0,75, мы можем сказать, что масса углерода в углеводороде в 0,75 раза больше, чем масса водорода.

Теперь, зная массовую долю водорода и отношение массы углерода к массе водорода, мы можем найти атомные отношения элементов в углеводороде.

Предположим, что у нас есть конкретные массы углерода и водорода в этом углеводороде. Пусть масса углерода равна 92,3 г, а масса водорода равна Х г (мы не знаем ее и ищем эту массу).

Тогда отношение массы углерода к массе водорода будет следующим:

\[
\frac{{\text{{Масса углерода}}}}{{\text{{Масса водорода}}}} = \frac{{92,3}}{{Х}} = 0,75
\]

Теперь мы можем решить это уравнение и найти массу водорода:

\[
Х = \frac{{92,3}}{{0,75}}
\]

Вычислив это значение, найдем, что Х равно примерно 123,07 г.

Следовательно, масса углерода в углеводороде составляет 92,3 г, а масса водорода составляет около 123,07 г.

Теперь давайте найдем атомные отношения элементов в углеводороде, используя молярные массы углерода и водорода.

Молярная масса углерода (С) равна примерно 12,01 г/моль, а молярная масса водорода (H) равна примерно 1,01 г/моль.

Для нахождения атомных отношений элементов в углеводороде, мы делим массы элементов на молярные массы элементов.

Для углерода:

\[
\frac{{\text{{Масса углерода}}}}{{\text{{Молярная масса углерода}}}} = \frac{{92,3}}{{12,01}} \approx 7,69
\]

Для водорода:

\[
\frac{{\text{{Масса водорода}}}}{{\text{{Молярная масса водорода}}}} = \frac{{123,07}}{{1,01}} \approx 121,86
\]

Теперь, чтобы найти атомные отношения элементов, мы делим полученные значения на наименьшее из них, в данном случае 7,69:

Для углерода:

\[
\frac{{7,69}}{{7,69}} \approx 1
\]

Для водорода:

\[
\frac{{121,86}}{{7,69}} \approx 15,85
\]

Таким образом, атомное соотношение углерода к водороду в данном углеводороде составляет примерно 1:15,85.

По определению молекулярная формула углеводородов выражает количество и тип атомов в молекуле. Зная атомное соотношение, мы можем записать молекулярную формулу.

В данном случае, у нас только углерод и водород в углеводороде. Следовательно, молекулярная формула углеводородов будет \(C_1H_{15.85}\). Это значит, что в каждой молекуле углеводорода будет 1 атом углерода и примерно 15,85 атомов водорода.

Таким образом, молекулярная формула углеводородов, если их массовая доля углерода составляет 92,3%, а плотность углеводородов относительно водорода равна 0,75, будет \(C_1H_{15.85}\).