Дано: Масса тетрахлорида углеводорода с избытком хлора = 21,0 г Масса тетрабромида углеводорода с избытком брома = 38,8 г
Найти: Молекулярную формулу углеводорода и его возможные структурные формулы.
Решение с расчетом:
Рассмотрим процессы хлорирования и бромирования углеводорода: CnH2n-2 + 4Cl2 → CnCl4 + (2n-2)H2 CnH2n-2 + 4Br2 → CnBr4 + (2n-2)H2
Найдем молярную массу тетрахлорида и тетрабромида углеводорода, исходя из массы образовавшихся соединений: Молярная масса тетрахлорида = 4(Cl) + C = 4(35,5) + 12 = 154 г/моль Молярная масса тетрабромида = 4(Br) + C = 4(79,9) + 12 = 315,6 г/моль
Теперь найдем количество молей углеводорода, используя массу образовавшихся соединений: Мольная масса углеводорода = масса / молярная масса Мольная масса углеводорода для тетрахлорида = 21,0 г / 154 г/моль = 0,136 моль Мольная масса углеводорода для тетрабромида = 38,8 г / 315,6 г/моль = 0,123 моль
Найдем молекулярную формулу углеводорода: Поскольку количество молей углеводорода при хлорировании больше, чем при бромировании, выберем его для дальнейших расчетов. Обозначим количество углерода в молекуле С = n и найдем количество водорода: 2n - 2 = количество водорода 2n - 2 = масса водорода / молярная масса водорода 2n - 2 = (0,136 моль * 2) / (0,123 моль) = 2,211 n ≈ 2,106 Округляем до ближайшего целого числа, получаем n = 2
Теперь найдем возможные структурные формулы для углеводорода с молекулярной формулой C2H4: Возможные структурные формулы:
Этен (C2H4)
Транс-2-бутен (C4H8)
Ответ: Молекулярная формула углеводорода: C2H4 Возможные структурные формулы: Этен (C2H4), Транс-2-бутен (C4H8)