Углеводород сожгли в избытке кислорода. После удаления избыточного кислорода газообразная смесь продуктов полного сгорания имеет плотность по водороду, равную 15 (110 °С, атмосферное давление). Установите молекулярную формулу углеводорода, напишите структурные формулы всех веществ с данной молекулярной формулой, назовите их по систематической номенклатуре
от

1 Ответ

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.
от