Какова молекулярная формула углеводорода, если его плотность по воздуху равна 1,93, а массовая доля углерода составляет 85,7%?

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы углеводорода молекулярная формула углеводорода плотность по воздуху массовая доля углерода химия 11 класс задачи по химии Новый

Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, нам нужно использовать данные о плотности и массовой доле углерода. Давайте разберем шаги решения:

Шаг 1: Определение состава углеводорода

Из условия задачи известно, что массовая доля углерода составляет 85,7%. Это означает, что в 100 г углеводорода содержится:

• 85,7 г углерода (C)
• 14,3 г водорода (H), так как 100 г - 85,7 г = 14,3 г

Шаг 2: Определение количества молей углерода и водорода

Теперь мы можем вычислить количество молей углерода и водорода, используя их молярные массы:

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

Теперь находим количество молей:

• 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: Определение соотношения атомов углерода и водорода

Теперь мы можем найти соотношение атомов углерода к атомам водорода:

• Соотношение C:H = 7,14 : 14,3

Чтобы упростить это соотношение, делим оба числа на 7,14:

• C:H = 1 : 2

Шаг 4: Определение молекулярной формулы

Таким образом, мы можем записать эмпирическую формулу углеводорода как CH2. Теперь нам нужно определить молекулярную формулу, используя данные о плотности.

Шаг 5: Использование плотности для нахождения молекулярной массы

Плотность углеводорода по воздуху равна 1,93. Плотность газа можно выразить через его молекулярную массу и массу воздуха:

• Плотность углеводорода = (Молекулярная масса углеводорода) / (Молекулярная масса воздуха)

Молекулярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль. Подставляем значения:

• 1,93 = (Молекулярная масса углеводорода) / 29 г/моль

Теперь решаем уравнение:

• Молекулярная масса углеводорода = 1,93 * 29 г/моль = 56,97 г/моль

Шаг 6: Нахождение молекулярной формулы

Теперь мы знаем, что эмпирическая формула углеводорода - CH2, а его молекулярная масса примерно 56,97 г/моль. Найдем массу одной молекулы CH2:

• Молярная масса CH2 = 12 + 2*1 = 14 г/моль

Теперь находим, сколько раз эмпирическая формула помещается в молекулярную:

• 56,97 г/моль / 14 г/моль = 4,07

Округляя до целого числа, получаем 4. Это означает, что молекулярная формула углеводорода будет C4H8.

Ответ:

Молекулярная формула углеводорода: C4H8.