дано:
- масса воды, образующейся при сгорании углеводорода Y = масса углеводорода Y.
- средняя молярная масса полимера X = 405000 г/моль.
найти:
- формулу углеводорода Y.
- степень полимеризации углеводорода Y.
решение:
1. Обозначим массу углеводорода Y как m. Тогда по условию задачи мы имеем:
масса воды = m.
2. При полном сгорании углеводорода Y (C_nH_m) у нас получается углекислый газ и вода:
C_nH_m + (n + m/4) O2 → n CO2 + m/2 H2O.
3. Из условия задачи видно, что масса воды равна массе углеводорода:
m(H2O) = m,
где m(H2O) = m/18 (молярная масса воды).
Отсюда получаем:
m = n * m(C) + (m/4) * m(O).
4. Поскольку m(H2O) = m, то:
m = m/18,
откуда 18 = n * 12 + (m/4) * 32.
5. Найдем соотношения между m и n. Если считать n = 1 (что соответствует метану):
H2O = 18 = 12 + (m/4) * 32 ⇒ m/4 = 6 ⇒ m = 24.
Здесь будет C1H2, что не подходит. Проверим другие значения.
6. Подбором попробуем для n = 2:
H2 + O2 → 2H2O
m = 2n + 4 ⇒ 2(2) + 4 = 8.
Следовательно, если n = 2, то возможный углеводород: C2H4.
7. Проверяем параметры:
C2H4 дает 2 H2O:
2 * 2 = 4,
m = 4.
Проверив все возможные варианты, находим нужное значение.
8. Полимер X состоит из повторяющихся единиц углеводорода Y. Степень полимеризации определяется как:
степень полимеризации (P) = M(X) / M(Y).
9. Молярная масса C2H4 = 2*12 + 4*1 = 24 г/моль.
10. Теперь найдем степень полимеризации:
P = 405000 г/моль / 24 г/моль = 16875.
ответ:
Формула углеводорода Y - C2H4, степень полимеризации углеводорода Y составляет 16875.