Чтобы определить молекулярную формулу алкана с молярной массой 58 г/моль, начнем с понимания общей формулы алканов. Алканы — это углеводороды, которые содержат только одинарные связи между атомами углерода. Их общая формула выражается как CnH(2n+2), где n — количество атомов углерода.
Молекулярную массу алкана можно вычислить следующим образом:
- Атом углерода (C) имеет атомную массу примерно 12 г/моль.
- Атом водорода (H) имеет атомную массу примерно 1 г/моль.
Для алкана с n атомами углерода и (2n+2) атомами водорода молекулярная масса будет равна:
[ \text{Молекулярная масса} = 12n + 1(2n + 2) ]
[ \text{Молекулярная масса} = 12n + 2n + 2 ]
[ \text{Молекулярная масса} = 14n + 2 ]
Теперь подставим известное значение молекулярной массы (58 г/моль) в это уравнение и решим его относительно n:
[ 14n + 2 = 58 ]
[ 14n = 58 - 2 ]
[ 14n = 56 ]
[ n = 56 / 14 ]
[ n = 4 ]
Таким образом, n равно 4, что означает, что данный алкан содержит 4 атома углерода.
Теперь, подставим n обратно в общую формулу алкана:
[ \text{Формула} = C4H{2(4)+2} ]
[ \text{Формула} = C4H{8+2} ]
[ \text{Формула} = C4H{10} ]
Следовательно, молекулярная формула алкана с молярной массой 58 г/моль — это C4H{10}, что соответствует бутану.