Дано:
- Плотность газообразной смеси продуктов полного сгорания по водороду = 15
- Температура = 110 °С
- Давление = 1 атм (атмосферное давление)
Найти:
- Молекулярную формулу углеводорода.
Решение:
1. Для определения молекулярной массы углеводорода будем использовать плотность газов. Плотность газа (по водороду) показывает, сколько граммов газа содержится в 1 литре при стандартных условиях.
2. Плотность по водороду равна 15, значит, молекулярная масса углеводорода (M) будет равна 15 * 2 г/моль (так как молярная масса водорода H2 составляет 2 г/моль):
M = 15 * 2 = 30 г/моль
3. Углеводороды имеют общую формулу CnH(2n+2) для алканов, CnH(2n) для алкенов и CnH(2n-2) для алкинов.
4. Теперь найдем возможные значения n, используя найденную молекулярную массу M = 30 г/моль.
- Для алканов: 14n + 2 = 30
14n = 28
n = 2
Формула: C2H(2*2+2) = C2H6 (этан).
- Для алкенов: 14n = 30
14n = 30
n ≠ целое число.
- Для алкинов: 14n - 2 = 30
14n = 32
n ≠ целое число.
5. Таким образом, единственным подходящим вариантом является C2H6 (этан).
Теперь напишем структурные формулы и назовем их по систематической номенклатуре:
Структурная формула этана (C2H6):
H H
| |
H - C - C - H
| |
H H
Этан называется по систематической номенклатуре как "этан".
Ответ:
Молекулярная формула углеводорода: C2H6.
Структурная формула: этан.