Дано:
Массовая доля углерода в углеводороде = 86%
Плотность углеводорода по водороду = 14
Найти:
Формулу углеводорода
Решение:
1. Представим, что углеводород содержит только углерод и водород.
Тогда можно представить массовую долю углерода (wC) и водорода (wH) следующим образом:
wC + wH = 100%
2. Также известно, что плотность углеводорода по водороду равна отношению массовой доли углерода к массовой доле водорода:
Плотность = (масса углерода / объем) / (масса водорода / объем) = (wC / (12 г/моль)) / (wH / (1 г/моль))
3. Из условия задачи известна массовая доля углерода:
wC = 86%
4. Подставим известные данные в уравнение для плотности и найдем массовую долю водорода:
14 = (86% / 12) / (wH / 1)
14 = 7.17 / wH
wH = 7.17 / 14
wH = 0.512
5. Рассчитаем количество молей углерода (nC) и водорода (nH) в 100 г углеводорода:
nC = wC / молярная масса углерода
nH = wH / молярная масса водорода
6. Для нахождения формулы углеводорода воспользуемся найденными количествами молей углерода и водорода.
Допустим, формула углеводорода имеет вид CxHy.
7. Составим уравнение на основе количества молей углерода и водорода:
nC = x
nH = y/2
8. Решим уравнение для нахождения формулы углеводорода:
86 г углерода = x * 12 г/моль + (y/2) * 1 г/моль
86 = 12x + 0.5y
9. Учитывая, что углерод составляет 86% от массы углеводорода, а водород - оставшиеся 14%, можно составить еще одно уравнение:
100 г углеводорода = x * 12 г/моль + y * 1 г/моль
100 = 12x + y
10. Решим систему уравнений для нахождения x и y.
Ответ:
Формула углеводорода: C6H14