Как определить формулу углеводорода, если содержание углерода (CD) составляет 88,8%, а плотность паров по водороду равна 27?

Химия 11 класс Определение формулы углеводорода формула углеводорода содержание углерода плотность паров химия 11 класс определение формулы Новый

Чтобы определить формулу углеводорода, зная содержание углерода и плотность паров по водороду, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение молекулярной массы углеводорода

Плотность паров углеводорода по водороду (D) равна 27. Плотность паров газа по водороду определяется по формуле:

D = M / 2, где M - молекулярная масса углеводорода.

Из этой формулы можно выразить молекулярную массу:

M = D * 2 = 27 * 2 = 54 г/моль.

Шаг 2: Определение массовой доли углерода и водорода

Согласно условию задачи, содержание углерода (C) составляет 88,8%. Следовательно, содержание водорода (H) будет:

Содержание водорода = 100% - 88,8% = 11,2%.

Шаг 3: Определение количества моль углерода и водорода

Теперь мы можем определить количество моль углерода и водорода в 100 г углеводорода:

• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.
• Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль.

Количество моль углерода:

n(C) = 88,8 г / 12 г/моль = 7,4 моль.

Количество моль водорода:

n(H) = 11,2 г / 1 г/моль = 11,2 моль.

Шаг 4: Определение соотношения моль углерода и водорода

Теперь найдем соотношение моль углерода к молям водорода:

Соотношение C:H = 7,4:11,2.

Чтобы упростить это соотношение, поделим каждую часть на 7,4:

C:H = 1: (11,2 / 7,4) = 1:1,51.

Приблизительно это можно округлить до 1:1,5.

Шаг 5: Определение эмпирической формулы

Эмпирическая формула будет C1H1,5, но для удобства мы умножим на 2, чтобы получить целые числа:

Эмпирическая формула = C2H3.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Теперь мы можем определить, как соотносится эмпирическая формула к молекулярной. Молекулярная масса эмпирической формулы:

M(C2H3) = 2 * 12 + 3 * 1 = 24 + 3 = 27 г/моль.

Сравним это значение с найденной молекулярной массой (54 г/моль):

54 г/моль / 27 г/моль = 2.

Следовательно, молекулярная формула будет в два раза больше эмпирической формулы:

Молекулярная формула = C4H6.

Ответ: Формула углеводорода, при содержании углерода 88,8% и плотности паров по водороду 27, равна C4H6.