Какова молекулярная формула ароматического углеводорода, если при его окислении массой 79,5 г образовалось 91,5 г бензойной кислоты, и реакция проходит с 100% выходом?

Химия 11 класс Окисление углеводородов молекулярная формула ароматический углеводород Окисление бензойная кислота химическая реакция Новый

Для нахождения молекулярной формулы ароматического углеводорода, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определение количества вещества бензойной кислоты

Сначала нам нужно рассчитать количество вещества (моль) образовавшейся бензойной кислоты. Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n - количество вещества в молях;
• m - масса вещества (в данном случае бензойной кислоты);
• M - молярная масса бензойной кислоты (C7H6O2).

Молярная масса бензойной кислоты:

• C: 12 г/моль × 7 = 84 г/моль;
• H: 1 г/моль × 6 = 6 г/моль;
• O: 16 г/моль × 2 = 32 г/моль;

Суммируем: 84 + 6 + 32 = 122 г/моль. Таким образом, молярная масса бензойной кислоты составляет 122 г/моль.

Теперь можем найти количество вещества бензойной кислоты:

n = 91,5 г / 122 г/моль ≈ 0,75 моль.

Шаг 2: Определение количества вещества ароматического углеводорода

По уравнению реакции окисления ароматического углеводорода (например, толуола) до бензойной кислоты, можно сказать, что 1 моль ароматического углеводорода дает 1 моль бензойной кислоты. Следовательно, количество ароматического углеводорода также будет 0,75 моль.

Шаг 3: Определение молярной массы ароматического углеводорода

Теперь нам нужно найти молярную массу ароматического углеводорода. Мы знаем, что его масса составляет 79,5 г и количество вещества 0,75 моль:

M = m / n = 79,5 г / 0,75 моль = 106 г/моль.

Шаг 4: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно определить, какая формула соответствует молярной массе 106 г/моль. Мы знаем, что ароматические углеводороды имеют формулу CnH2n-6, где n - количество атомов углерода.

Подставим значения:

• Если n = 6, то: C6H6 (молярная масса = 78 г/моль);
• Если n = 7, то: C7H8 (молярная масса = 104 г/моль);
• Если n = 8, то: C8H10 (молярная масса = 106 г/моль).

Таким образом, молекулярная формула ароматического углеводорода, имеющего молярную массу 106 г/моль, это C8H10.

Ответ: Молекулярная формула ароматического углеводорода - C8H10.