Каковы молекулярная и структурные формулы органического вещества, имеющего плотность по водороду 27, при этом содержащего 89% углерода и 11% водорода?

Химия 11 класс Органическая химия молекулярная формула структурная формула органическое вещество плотность водорода содержание углерода содержание водорода Новый

Чтобы определить молекулярную и структурные формулы органического вещества, начнем с анализа данных, которые у нас есть:

• Плотность по водороду = 27
• Состав: 89% углерода (C) и 11% водорода (H)

Сначала найдем молярные доли углерода и водорода в веществе. Для этого воспользуемся следующими шагами:

1. Определим массу 100 г вещества:
   • 89 г углерода
   • 11 г водорода
2. Вычислим количество молей каждого элемента:
   • Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
   • Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль
   • Количество молей углерода: 89 г / 12 г/моль = 7,42 моль
   • Количество молей водорода: 11 г / 1 г/моль = 11 моль
3. Находим соотношение моль углерода и водорода:
   • Соотношение C:H = 7,42:11
   • Чтобы упростить, делим на 7,42: C:H = 1:1,48
4. Приблизим соотношение к целым числам:
   • Умножим на 2: C:H = 2:3

Таким образом, мы можем записать эмпирическую формулу вещества: C2H3.

Теперь, чтобы найти молекулярную формулу, воспользуемся данными о плотности. Плотность по водороду 27 означает, что молекулярная масса вещества в 27 раз больше молекулярной массы водорода (H2), которая равна 2 г/моль. То есть:

Молекулярная масса вещества = 27 * 2 = 54 г/моль.

Теперь мы можем найти, сколько раз молекулярная формула больше эмпирической:

• Молярная масса эмпирической формулы (C2H3) = 2*12 + 3*1 = 27 г/моль.
• 54 г/моль / 27 г/моль = 2.

Это значит, что молекулярная формула в два раза больше эмпирической. Следовательно, молекулярная формула будет:

C4H6.

В заключение, мы имеем:

• Эмпирическая формула: C2H3
• Молекулярная формула: C4H6