Дано:
- массовая доля водорода в углеводороде: 15,79%
- относительная плотность паров по оксиду азота: 3,80
Найти:
- молекулярная формула углеводорода
Решение:
Пусть масса углерода в молекуле углеводорода равна "х", а масса водорода равна "у". Тогда массовая доля углерода равна 100% - 15,79% = 84,21%.
Составим уравнение по закону сохранения массы:
12x + 1y = M
Где 12 и 1 - молярные массы углерода и водорода соответственно, M - молярная масса углеводорода.
Также известно, что массовая доля водорода равна 15,79%, что можно выразить как:
y / M = 0,1579
Далее найдем отношение масс углерода и водорода:
x / y = (12 / 1) = 12
Подставим это выражение в уравнение выше:
12y + y = M
13y = M
Теперь подставим значение молярной массы в выражение для массовой доли водорода:
y / 13y = 0,1579
1 / 13 = 0,1579
1 = 0,1579 * 13
1 = 2,05
Молярная масса углеводорода равна 2,05 г/моль.
Теперь найдем молекулярную формулу углеводорода. Рассчитаем отношение относительной молекулярной массы углеводорода к массовой массе одной молекулы водорода:
Относительная молекулярная масса = 12x + y
Масса одной молекулы водорода = y
Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 3,80. Это означает, что
(12x + y) / y = 3,80
Подставляем известные значения:
(12 * 12 + 1) / 1 = 3,80
145 / 1 = 3,80
145 = 3,80
145 / 3,80 = 38,16
Итак, молекулярная масса углеводорода равна 38,16. Мы уже рассчитали, что молярная масса углеводорода равна 2,05. Теперь найдем отношение этих величин:
38,16 / 2,05 = 18,60
Следовательно, молекулярная формула углеводорода - C18H38.
Ответ: молекулярная формула углеводорода - C18H38.