Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.
Шаг 1: Определение эмпирической формулы.
- Известно, что массовая доля водорода в углеводороде составляет 25%. Это означает, что оставшиеся 75% массы приходится на углерод, так как углеводород состоит только из углерода и водорода.
- Предположим, что у нас есть 100 г углеводорода. Тогда масса водорода составляет 25 г, а масса углерода — 75 г.
- Теперь найдем количество молей каждого элемента:
- Количество молей водорода: 25 г / 1 г/моль = 25 моль.
- Количество молей углерода: 75 г / 12 г/моль = 6,25 моль.
- Найдем соотношение молей углерода и водорода:
- Соотношение углерод:водород = 6,25 : 25 = 1 : 4.
- Таким образом, эмпирическая формула углеводорода — CH4.
Шаг 2: Определение молекулярной формулы.
- По условию задачи, относительная плотность углеводорода по кислороду равна 0,5. Это означает, что молекулярная масса углеводорода в два раза меньше молекулярной массы кислорода (O2).
- Молекулярная масса O2 равна 32 г/моль. Следовательно, молекулярная масса углеводорода равна 32 г/моль * 0,5 = 16 г/моль.
- Эмпирическая формула CH4 имеет молекулярную массу 12 г/моль (углерод) + 4 г/моль (водород) = 16 г/моль.
- Поскольку молекулярная масса эмпирической формулы совпадает с молекулярной массой углеводорода, молекулярная формула углеводорода также будет CH4.
Таким образом, молекулярная формула углеводорода — CH4.