Для определения молекулярной формулы алкена, который обесцвечивает бромную воду, нам нужно выполнить несколько шагов:
Определение массы брома в растворе:
Массовая доля брома в бромной воде равна 3,2%. Это значит, что в 100 г раствора содержится 3,2 г брома.
Соответственно, в 200 г раствора содержится:
[
\frac{3,2 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 200 \, \text{г} = 6,4 \, \text{г}
]
Определение количества вещества брома:
Молярная масса брома (Br₂) составляет 160 г/моль (Br = 80 г/моль, Br₂ = 2 × 80 г/моль).
Количество вещества брома (ν) можно найти по формуле:
[
\nu = \frac{m}{M} = \frac{6,4 \, \text{г}}{160 \, \text{г/моль}} = 0,04 \, \text{моль}
]
Определение количества вещества алкена:
Согласно реакции присоединения брома к алкену:
[
\text{C}n\text{H}{2n} + \text{Br}_2 \rightarrow \text{C}n\text{H}{2n}\text{Br}_2
]
Видно, что 1 моль алкена реагирует с 1 моль брома. Значит, количество вещества алкена также равно 0,04 моль.
Определение молярной массы алкена:
Масса алкена равна 2,24 г. Молярную массу алкена (M) можно найти по формуле:
[
M = \frac{m}{\nu} = \frac{2,24 \, \text{г}}{0,04 \, \text{моль}} = 56 \, \text{г/моль}
]
Определение молекулярной формулы алкена:
Общая формула алкенов — CₙH₂ₙ. Подставим в эту формулу молекулярную массу алкена:
[
12n + 2n = 56
]
[
14n = 56
]
[
n = 4
]
Значит, молекулярная формула алкена — C₄H₈ (бутен).
Таким образом, алкен, масса которого равна 2,24 г и который обесцвечивает 200 г бромной воды, имеет молекулярную формулу C₄H₈.