Чтобы определить молекулярную формулу алкана, зная его относительную плотность по сравнению с кислородом, необходимо выполнить несколько шагов.
- Понять, что такое относительная плотность: Относительная плотность (или удельная плотность) газа - это отношение плотности данного газа к плотности воздуха или другого газа, в данном случае - кислорода. Плотность кислорода при нормальных условиях составляет примерно 1,43 г/л.
- Вычислить плотность алкана: Если относительная плотность алкана составляет 2,75, то его плотность можно вычислить следующим образом:
- Плотность алкана = Относительная плотность * Плотность кислорода
- Плотность алкана = 2,75 * 1,43 г/л ≈ 3,93 г/л.
- Определить молекулярную массу алкана: Для газов можно использовать формулу:
Плотность = (Молярная масса) / (Объем в литрах при нормальных условиях).
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, молярная масса алкана будет:
- Молярная масса = Плотность * Объем
- Молярная масса = 3,93 г/л * 22,4 л ≈ 88,03 г/моль.
- Определить формулу алкана: Алканы имеют общую формулу CnH(2n+2). Для нахождения n, нужно решить уравнение:
- Молярная масса = 12n + 2(2n + 2) = 12n + 4n + 4 = 16n + 4.
- 88,03 = 16n + 4.
- 84,03 = 16n.
- n ≈ 5,25.
Поскольку n должно быть целым числом, округляем до ближайшего целого числа, в данном случае n = 6.
- Записать молекулярную формулу: Подставляя n = 6 в общую формулу CnH(2n+2), получаем:
Таким образом, молекулярная формула алкана - это C6H14, что соответствует гексану.
Ответ: Молекулярная формула алкана - C6H14 (гексан).