Выведите молекулярную формулу углеводорода,массовая доля водорода в котором 15,79%,а плотность этого вещества по воздуху равна 3,93.

Решение задачи на фотографии:

Для нахождения молекулярной формулы углеводорода с заданными параметрами, нам понадобится некоторая химическая информация и некоторые расчеты.

Шаг 1: Расчет атомного состава

Известно, что массовая доля водорода в углеводороде составляет 15,79%. Принимая во внимание это значение, мы можем рассчитать массовую долю углерода в углеводороде.

Предположим, что у нас есть 100 г углеводорода. Тогда масса водорода будет составлять 15,79 г (ведь массовая доля водорода равна 15,79%). Массу углерода можно найти вычитанием массы водорода из общей массы углеводорода: 100 г - 15,79 г = 84,21 г.

Шаг 2: Расчет молекулярной массы

Теперь нам нужно найти молярную массу углеводорода. Молярная масса — это масса одного моля вещества (в нашем случае, углеводорода).

Молярная масса углеводорода может быть получена путем суммирования атомных масс углерода и водорода. Значения атомных масс можно найти в периодической таблице химических элементов. Атомная масса углерода равна примерно 12,01 г/моль, а атомная масса водорода равна примерно 1,01 г/моль.

Таким образом, молекулярная масса углеводорода будет равна:
(масса углерода) + (масса водорода) = (12,01 г/моль) + (1,01 г/моль) = 13,02 г/моль.

Шаг 3: Расчет количества молей

Теперь мы можем использовать полученную молекулярную массу углеводорода для расчета количества молей вещества.

Используя формулу массы = молярная масса × количество молей, мы можем переписать эту формулу нахождения количества молей вещества:
масса вещества/молярная масса = количество молей.

Для углеводорода масса вещества (в нашем случае, 100 г) делится на молярную массу (13,02 г/моль):
количество молей = 100 г / 13,02 г/моль ≈ 7,67 моль.

Шаг 4: Расчет числа атомов

Теперь мы можем использовать полученное количество молей, чтобы найти число атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода.

Так как каждая молекула углеводорода содержит один атом углерода и два атома водорода, общее количество атомов может быть найдено умножением количества молей на соответствующие коэффициенты водорода и углерода:
число атомов углерода = количество молей × 1 = 7,67 моль × 1 = 7,67 атомов углерода,
число атомов водорода = количество молей × 2 = 7,67 моль × 2 = 15,34 атомов водорода.

Шаг 5: Расчет молекулярной формулы

Теперь у нас есть количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода. Мы можем использовать эти значения, чтобы записать молекулярную формулу.

Мы наблюдаем, что число атомов водорода в молекуле углеводорода (15,34) относительно больше, чем число атомов углерода (7,67). Это означает, что молекула углеводорода содержит два атома водорода на один атом углерода, и можем установить молекулярную формулу как CnH2n.

Мы знаем, что у нас имеется 7,67 атомов углерода и 15,34 атомов водорода. Мы также знаем, что одна молекула углеводорода содержит один атом углерода и два атома водорода.

Таким образом, число атомов углерода должно быть равно половине числа атомов водорода. У нас есть два варианта: либо у нас есть 1 атом углерода и 2 атома водорода в молекуле, либо 2 атома углерода и 4 атома водорода в молекуле.

Из полученных ранее значений 7,67 и 15,34 мы видим, что у нас нет возможности представить их в виде целого числа связей C-H в молекуле. Таким образом, полученные значения не являются целыми числами и не соответствуют целым соотношениям числа атомов в молекуле.

Вывод: У нас нет возможности точно определить молекулярную формулу углеводорода с заданными параметрами (массовая доля водорода и плотность по воздуху). Это связано с тем, что полученные значения не могут быть записаны в виде целого числа связей C-H в молекуле углеводорода.