Каковы простейшая и молекулярная формулы углеводорода, если его масса составляет 20.00 г, а содержание углерода в нем равно 16,55 г? Также укажите структурные формулы всех веществ, соответствующих условиям задачи.

Химия Колледж Углеводороды углеводород простейшая формула молекулярная формула содержание углерода структурные формулы химия задачи по химии расчет формул масса углеводорода химические соединения Новый

Для решения задачи начнем с определения, какие элементы входят в состав углеводорода и каковы их массы. У нас есть углерод (C) и водород (H). Известно, что масса углеводорода составляет 20.00 г, а содержание углерода равно 16.55 г.

Шаг 1: Определим массу водорода.

• Масса углеводорода = 20.00 г
• Масса углерода = 16.55 г
• Масса водорода = Масса углеводорода - Масса углерода

Подставим значения:

Масса водорода = 20.00 г - 16.55 г = 3.45 г

Шаг 2: Найдем количество молей углерода и водорода.

• Молярная масса углерода (C) = 12.01 г/моль
• Молярная масса водорода (H) = 1.008 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей:

• Количество молей углерода = Масса углерода / Молярная масса углерода = 16.55 г / 12.01 г/моль ≈ 1.38 моль
• Количество молей водорода = Масса водорода / Молярная масса водорода = 3.45 г / 1.008 г/моль ≈ 3.42 моль

Шаг 3: Найдем соотношение атомов углерода и водорода в углеводороде.

Теперь найдем наименьшее целое число, которое соответствует соотношению количества молей:

• Для углерода: 1.38 моль / 1.38 ≈ 1
• Для водорода: 3.42 моль / 1.38 ≈ 2.48

Приблизительно соотношение углерода к водороду будет 1:2.5. Умножим на 2, чтобы получить целые числа:

• Углерод: 1 * 2 = 2
• Водород: 2.5 * 2 = 5

Шаг 4: Определим простейшую формулу.

Таким образом, простейшая формула углеводорода: C2H5.

Шаг 5: Найдем молекулярную формулу.

Теперь определим молекулярную формулу. Для этого необходимо знать молярную массу простейшей формулы (C2H5):

• Молярная масса C2H5 = (2 * 12.01) + (5 * 1.008) = 24.02 + 5.04 = 29.06 г/моль.

Сравним с молярной массой углеводорода, которую мы можем найти из общей массы:

• Молярная масса углеводорода = Масса углеводорода / Количество молей углерода и водорода.

Мы уже нашли, что общее количество углерода и водорода приблизительно равно 4.8 моль (1.38 + 3.42), поэтому:

Молярная масса углеводорода = 20.00 г / 4.8 моль ≈ 4.17 г/моль.

Поскольку молярная масса углеводорода не соответствует целым кратным простейшей формулы, мы можем предположить, что это уже молекулярная формула. Исходя из этого, молекулярная формула также будет C2H5.

Шаг 6: Структурные формулы.

Структурные формулы для C2H5 могут быть следующими:

• Этан (C2H6): H3C-CH2-
• Этилен (C2H4): H2C=CH2

Таким образом, у нас есть простейшая формула C2H5 и молекулярная формула C2H6, а также структурные формулы для соответствующих веществ.