Массовая доля углерода в алкане равна 83,72 % определите молекулярную формулу вещества составьте структурную...

Молекулярная формула: C4H10 Структурная формула изомера с четверичным атомом углерода: 2-метилпропан Международное название: Isobutane

Чтобы определить молекулярную формулу алкана с массовой долей углерода 83,72 %, начнем с общего уравнения для алканов: ( CnH{2n+2} ).

1. Рассчитаем массовую долю углерода в алкане:

   Массовая доля углерода в алкане выражается как: [ \frac{12n}{12n + 2n + 2} \times 100\% ]

   Упростим выражение: [ \frac{12n}{14n + 2} \times 100\% = 83,72\% ]

   Преобразуем его, чтобы найти ( n ): [ \frac{12n}{14n + 2} = 0.8372 ]

   Решим уравнение для ( n ): [ 12n = 0.8372(14n + 2) ]

   [ 12n = 11.7208n + 1.6744 ]

   [ 0.2792n = 1.6744 ]

   [ n \approx 6 ]

   Таким образом, молекулярная формула алкана — ( C6H{14} ), это гексан.

2. Структурная формула изомера с четвертичным атомом углерода:

   Изомером гексана с четвертичным атомом углерода является 2,2-диметилбутан. Его структурная формула:

       CH3
        |
   CH3-C-CH2-CH3
        |
       CH3
   

3. Наименование по международной номенклатуре (IUPAC):

   Название этого изомера — 2,2-диметилбутан.

Таким образом, мы определили молекулярную формулу вещества как ( C6H{14} ) и идентифицировали изомер с четвертичным атомом углерода как 2,2-диметилбутан.

Для определения молекулярной формулы вещества с массовой долей углерода 83,72% можно воспользоваться следующими шагами:

1. Найдем количество моль углерода в 100 г вещества: Масса углерода = 83,72 г Молярная масса углерода = 12 г/моль Количество моль углерода = 83,72 г / 12 г/моль ≈ 6,98 моль

2. Поскольку углерод составляет 6 моль вещества, то количество моль водорода будет равно: Количество моль водорода = (100 - 83,72) / 100 ≈ 16,28 моль

3. Теперь с помощью полученного количества моль углерода и водорода составим молекулярную формулу вещества: C6H16

4. Для поиска структурной формулы изомера с четверичным атомом углерода, рассмотрим изомеры алкана C6H16. Один из таких изомеров - 2,2-диметилпентан, который содержит четверичный атом углерода. Структурная формула данного изомера выглядит следующим образом: CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3

5. Согласно международной номенклатуре, данный изомер называется 2,2-диметилпентаном.