Какова формула углеводорода, если массовая доля углерода составляет 85.7%, а водорода - 14.3%, и относительная плотность данного углеводорода по водороду равна 35?

Химия 11 класс Определение формулы углеводорода углеводород формула углеводорода массовая доля углерода относительная плотность химия 11 класс расчет формулы углеводорода химические свойства углеводородов Новый

Чтобы определить формулу углеводорода, давайте пройдемся по шагам решения задачи.

Шаг 1: Определим мольные доли углерода и водорода.

У нас есть массовая доля углерода (C) и водорода (H):

• Массовая доля углерода = 85.7%
• Массовая доля водорода = 14.3%

Теперь мы можем определить мольные доли этих элементов. Для этого используем атомные массы:

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

Шаг 2: Рассчитаем количество молей каждого элемента в 100 г углеводорода.

Принимаем 100 г углеводорода для удобства расчетов:

• Количество молей углерода: 85.7 г / 12 г/моль = 7.14 моль
• Количество молей водорода: 14.3 г / 1 г/моль = 14.3 моль

Шаг 3: Находим отношение количества молей углерода к количеству молей водорода.

Теперь найдем отношение:

• Отношение C:H = 7.14 : 14.3

Чтобы упростить это отношение, делим каждое значение на 7.14:

• C = 1
• H ≈ 2

Таким образом, соотношение составляет 1:2.

Шаг 4: Записываем формулу углеводорода.

На основании полученного соотношения можем записать формулу углеводорода как C1H2, что соответствует общему виду алканов.

Шаг 5: Учитываем относительную плотность.

Относительная плотность углеводорода по водороду равна 35. Это значит, что молекулярная масса углеводорода в 35 раз больше, чем молекулярная масса водорода.

Молекулярная масса водорода (H2) = 2 г/моль, следовательно:

• Молекулярная масса углеводорода = 35 * 2 г/моль = 70 г/моль.

Шаг 6: Определяем конечную формулу углеводорода.

Мы знаем, что углеводороды имеют формулу CnH2n+2. Подставим n = 1:

• Молекулярная масса C1H2 = 12 + 2 = 14 г/моль.

Теперь подберем n, чтобы получить молекулярную массу 70 г/моль:

• 70 = 12n + 2(2n) = 12n + 4n = 16n.
• n = 70 / 16 ≈ 4.375.

Так как n должно быть целым числом, умножим все коэффициенты на 8:

• C = 8, H = 18.

Итак, окончательная формула углеводорода:

C8H18.