Какой углеводород с циклической структурой, не имеющий разветвлений в цикле, обладает плотностью пара по воздуху 1,931 и массовой долей углерода 86%? Какова его химическая формула и структурная формула?

Химия Колледж Циклические углеводороды углеводород циклическая структура плотность пара массовая доля углерода химическая формула структурная формула Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить углеводород с циклической структурой, который соответствует указанным характеристикам: плотность пара по воздуху 1,931 и массовая доля углерода 86%. Давайте разберем шаги, которые помогут нам найти ответ.

Шаг 1: Определение молекулярной массы углеводорода

• Плотность пара по воздуху (P) равна 1,931. Это значит, что молекулярная масса нашего углеводорода (M) будет равна 1,931 * 29 г/моль (молекулярная масса воздуха), так как воздух в основном состоит из азота и кислорода.
• Таким образом, M = 1,931 * 29 = 56,999 г/моль (около 57 г/моль).

Шаг 2: Определение состава углеводорода

• Массовая доля углерода (C) составляет 86%. Значит, массовая доля водорода (H) будет 100% - 86% = 14%.
• Предположим, что у нас есть 100 г углеводорода. Тогда масса углерода будет 86 г, а масса водорода - 14 г.

Шаг 3: Определение количества моль углерода и водорода

• Количество моль углерода: n(C) = 86 г / 12 г/моль = 7,167 моль.
• Количество моль водорода: n(H) = 14 г / 1 г/моль = 14 моль.

Шаг 4: Определение соотношения атомов в углеводороде

• Теперь найдем наименьшее целое соотношение. Для этого делим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль, которое в данном случае составляет 7,167:
• Соотношение для углерода: 7,167 / 7,167 = 1.
• Соотношение для водорода: 14 / 7,167 = 1,95 (около 2).

Шаг 5: Определение формулы углеводорода

• Получаем, что углеводород имеет формулу C1H2, что соответствует циклическому углеводороду с формулой C6H12 (умножаем на 6 для получения целочисленного соотношения).

Шаг 6: Проверка структуры

• Циклический углеводород с формулой C6H12 - это циклогексан.
• Структурная формула циклогексана выглядит как шестиугольник, где каждый углерод связан с двумя водородами.

Ответ: Углеводород с циклической структурой, который соответствует заданным характеристикам, - это циклогексан (C6H12).