Пожалуйста, помогите, у нас контрольная работа.
1. Как можно вывести молекулярную формулу алкана, если относительная плотность его паров по воздуху равна 7,31?

Пожалуйста, помогите так, чтобы учительница не заподозрила, что я сделал это с телефона. Спасибо!

Химия 11 класс Определение молекулярной формулы углеводородов молекулярная формула алкана относительная плотность паров контрольная работа по химии химия 11 класс алканы и их свойства Новый

Чтобы вывести молекулярную формулу алкана, зная относительную плотность его паров по воздуху, необходимо следовать нескольким шагам. Давайте разберем этот процесс подробно.

Шаг 1: Понимание относительной плотности паров

Относительная плотность паров алкана по воздуху означает, что мы сравниваем плотность паров этого вещества с плотностью воздуха. Плотность воздуха при нормальных условиях составляет примерно 1,29 г/л.

Шаг 2: Определение плотности паров алкана

Относительная плотность паров алкана равна 7,31. Это значит, что:

• Плотность паров алкана = 7,31 × Плотность воздуха
• Плотность паров алкана = 7,31 × 1,29 г/л ≈ 9,43 г/л

Шаг 3: Использование уравнения состояния газа

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения молекулярной массы (М) алкана. Уравнение имеет вид:

• PV = nRT

где:

• P - давление (обычно принимаем 1 атм),
• V - объем (например, 1 л),
• n - количество вещества (в молях),
• R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)),
• T - температура (обычно принимаем 273 К).

Шаг 4: Нахождение молекулярной массы

Мы знаем, что:

• n = m/M, где m - масса, M - молекулярная масса.

Подставим это в уравнение состояния:

• P * V = (m/M) * R * T

Из этого уравнения можем выразить молекулярную массу:

• M = (mRT)/(PV)

Для расчета возьмем 1 л газа, тогда:

• m = 9,43 г (плотность паров),
• P = 1 атм, V = 1 л, R = 0,0821 л·атм/(моль·К), T = 273 К.

Теперь подставим значения:

• M = (9,43 г * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 К) / (1 атм * 1 л)

Расчет дает нам:

• M ≈ 22,4 г/моль.

Шаг 5: Определение молекулярной формулы алкана

Алканы имеют общую формулу CnH(2n+2). Теперь нам нужно определить значение n:

• Молекулярная масса алкана = 12n + (2n + 2) = 14n + 2.
• Приравняем к найденной молекулярной массе: 14n + 2 = 22,4.
• 14n = 22,4 - 2 = 20,4.
• n ≈ 1,46.

Поскольку n должно быть целым числом, мы округляем n до 1.

Шаг 6: Запись молекулярной формулы

Таким образом, для n = 1, молекулярная формула алкана будет C1H(2*1 + 2) = CH4.

Ответ: молекулярная формула алкана, имеющего относительную плотность паров по воздуху 7,31, это CH4 (метан).