Какова молекулярная формула углеводорода, если массовая доля углерода составляет 90.0%, а плотность его паров по воздуху - 4,13? Также, пожалуйста, составьте несколько структурных формул его изомеров.

Химия 11 класс Углеводороды и их изомеры молекулярная формула углеводород массовая доля углерода плотность паров изомеры структурные формулы химия 11 класс расчет формулы химические соединения органическая химия углерод водород изомерия молекулярная масса Новый

Ответ: C9H12

Объяснение:

Давайте разберемся, как мы пришли к этой молекулярной формуле углеводорода. У нас есть две основные информации: массовая доля углерода составляет 90.0% и плотность паров углеводорода по воздуху равна 4.13.

1. Найдем молярную массу углеводорода:

Плотность паров газа можно выразить как отношение массы к объему, и она связана с молярной массой вещества. Поскольку плотность паров углеводорода по воздуху равна 4.13, мы можем использовать эту информацию для нахождения молярной массы.

Сначала мы знаем, что плотность воздуха приблизительно равна 29 г/моль. Теперь используем формулу:

Молярная масса углеводорода = Плотность паров * Молярная масса воздуха = 4.13 * 29 = 120 г/моль.

2. Составим уравнение для определения количества углерода (x) и водорода (y):

Мы знаем, что углеводород имеет общую формулу CxHy, где x - количество атомов углерода, а y - количество атомов водорода.

Исходя из массовой доли углерода, мы можем записать систему уравнений:

• (12 * x) / (12 * x + 1 * y) * 100 = 90
• 12 * x + 1 * y = 120
3. Решим систему уравнений:

Первое уравнение упрощается до:

12 * x = 0.9 * (12 * x + y)

Что дает нам:

12 * x = 10.8 * x + 0.9 * y

Следовательно, у нас получится:

1.2 * x = 0.9 * y

Упростим это уравнение:

y = (4/3) * x.

Теперь подставим это значение во второе уравнение:

4. 12 * x + (4/3) * x = 120

Умножим все на 3, чтобы избавиться от дробей:

36 * x + 4 * x = 360

40 * x = 360

Отсюда x = 9.

Теперь подставим значение x в уравнение для y:

y = (4/3) * 9 = 12.

5. Запишем молекулярную формулу:

Таким образом, мы получаем, что x = 9 и y = 12, и молекулярная формула углеводорода будет C9H12.

Структурные формулы изомеров:

На основе данной молекулярной формулы C9H12, можно составить несколько изомеров. Вот некоторые из них:

• 1. Нон-1-ен (линейная структура)
• 2. 2-метилокт-1-ен (разветвленная структура)
• 3. 3-метилокт-1-ен
• 4. 2,2-диметилгептан
• 5. 2,3-диметилгептан

Каждый из этих изомеров отличается расположением атомов углерода и водорода, что придает им различные физические и химические свойства.