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 (12 г/моль для углерода + 2 × 16 г/моль для кислорода).

   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 (единственного другого элемента в углеводороде) будет: [ 100\% - 90,6\% = 9,4\% ] 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_4H_5 ).

3. Определение молекулярной формулы: Эмпирическая формула ( C_4H_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 (106,04 г/моль): [ \frac{106,04}{53} \approx 2 ] Следовательно, молекулярная формула будет в два раза больше эмпирической: [ (C_4H_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 (44 г/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.