Относительная плотность паров углеводорода по углекислому газу равна 2,41.массовая доля углерода равна...

Для решения задачи по определению молекулярной формулы углеводорода, исходя из данных о его относительной плотности по углекислому газу и массовой доле углерода, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение молекулярной массы углеводорода: Относительная плотность вещества по углекислому газу $CO₂$ равна отношению их молекулярных масс. Пусть молекулярная масса углеводорода равна $M$. Молекулярная масса углекислого газа $CO₂$ составляет 44 г/моль $12г/мольдляуглерода+2\times 16г/мольдлякислорода$.

   По условию задачи, относительная плотность углеводорода по CO₂ равна 2,41: $\frac{M}{44}=2,41$ Отсюда: $M=2,41\times 44=106,04\text{ г/моль}$

2. Определение эмпирической формулы: Массовая доля углерода в углеводороде составляет 90,6%. Это означает, что на каждый 100 г углеводорода приходится 90,6 г углерода.

   Массовая доля водорода $единственногодругогоэлементавуглеводороде$ будет: $100\mathrm{\%}-90,6\mathrm{\%}=9,4\mathrm{\%}$ То есть, на каждый 100 г углеводорода приходится 9,4 г водорода.

   Далее, определим количество молей каждого элемента в 100 г углеводорода:

   • Углерод $С$: $n_C=\frac{90,6\text{ г}}{12\text{ г/моль}}=7,55\text{ моль}$
   • Водород $H$: $n_H=\frac{9,4\text{ г}}{1\text{ г/моль}}=9,4\text{ моль}$

   Определим наименьшее целое соотношение количеств молей углерода и водорода: $\frac{n_H}{n_C}=\frac{9,4}{7,55}\approx 1,25$ Это соотношение можно выразить как $\frac{5}{4}$, следовательно, эмпирическая формула будет: $C_4{H}_5$.

3. Определение молекулярной формулы: Эмпирическая формула $C_4{H}_5$ имеет молекулярную массу: $4\times 12+5\times 1=48+5=53\text{ г/моль}$

   Для определения молекулярной формулы нужно сопоставить молекулярную массу эмпирической формулы с найденной молекулярной массой углеводорода $106,04г/моль$: $\frac{106,04}{53}\approx 2$ Следовательно, молекулярная формула будет в два раза больше эмпирической: [ $C_4{H}_5$_2 = C8H{10} ]

Итак, молекулярная формула углеводорода ( C8H{10} ).

Для того чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, мы можем воспользоваться данными об относительной плотности паров и массовой доле углерода. Первым шагом можно найти молярную массу углеводорода с помощью отношения относительной плотности паров к молярной массе углекислого газа $44г/моль$.

Относительная плотность паров углеводорода / относительная плотность паров углекислого газа = молярная масса углеводорода / молярная масса углекислого газа

2,41 / 44 = молярная масса углеводорода / 44

Отсюда найдем молярную массу углеводорода:

молярная масса углеводорода = 2,41 * 44 = 106,04 г/моль

Далее, зная массовую долю углерода в углеводороде $90,6$, можно найти массу углерода в молекуле углеводорода. После этого можно найти количество моль углерода в молекуле и определить молекулярную формулу углеводорода.

Например, если предположить, что углеводород состоит только из углерода и водорода, и массовая доля водорода равна 100% - 90,6% = 9,4%, то можно составить молекулярную формулу.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода с молярной массой 106,04 г/моль и массовой долей углерода 90,6% и водорода 9,4% может быть CH_5.