дано:
- Массовая доля углерода (C): 82.75%
- Массовая доля водорода (H): 17.25%
- Относительная плотность углеводорода по водороду: 29
нужно найти:
- Молекулярную формулу углеводорода.
решение:
1. Предположим, что у нас есть 100 г углеводорода. Тогда:
- Масса углерода: m_C = 82.75 г
- Масса водорода: m_H = 17.25 г
2. Найдем количество вещества углерода:
Молярная масса углерода (C) составляет примерно 12.01 г/моль.
n_C = m_C / M_C = 82.75 г / 12.01 г/моль ≈ 6.89 моль
3. Найдем количество вещества водорода:
Молярная масса водорода (H) составляет примерно 1.01 г/моль.
n_H = m_H / M_H = 17.25 г / 1.01 г/моль ≈ 17.07 моль
4. Теперь найдем соотношение количества веществ:
Находим наименьшее значение из n_C и n_H, которое равно 6.89 моль, и делим каждое значение на это число:
- C: 6.89 / 6.89 = 1
- H: 17.07 / 6.89 ≈ 2.48 ≈ 2.5
5. Умножим все коэффициенты на 2 для получения целых чисел:
- C: 1 * 2 = 2
- H: 2.5 * 2 = 5
Таким образом, эмпирическая формула углеводорода: C2H5.
6. Определим молекулярную формулу, зная относительную плотность углеводорода по водороду:
Относительная плотность 29 означает, что молекулярная масса углеводорода в 29 раз больше массы водорода.
Молярная масса водорода = 2 г/моль. Следовательно,
Молярная масса углеводорода = 29 * 2 г/моль = 58 г/моль.
7. Молярная масса эмпирической формулы C2H5:
(2 * 12.01) + (5 * 1.01) = 24.02 + 5.05 = 29.07 г/моль.
8. Для определения молекулярной формулы:
58 г/моль / 29.07 г/моль ≈ 2.00
Увеличиваем эмпирическую формулу на 2:
C2 * 2 = C4
H5 * 2 = H10
ответ:
Молекулярная формула углеводорода: C4H10.