ЧЕНЬ Образец алкена массой 45,5 г присоединяет водород объемом 14,56 л (н.у.). Определите формулу алкена и назовите его, если известно что в молекуле присутствует третичный атом углерода.
Для решения этой задачи, нам необходимо знать важную информацию о молярном объеме углекислого газа (CO2), который равен примерно 22,4 л/моль при нормальных условиях (н.у.).
Шаг 1: Определение количества вещества водорода
Для начала вычислим количество вещества водорода, используя уравнение состояния идеального газа:
n(H2) = V(H2) / Vm(H2)
где n(H2) - количество вещества водорода,
V(H2) - объем водорода (14,56 л),
Vm(H2) - молярный объем водорода.
Известно, что у водорода молярная масса (молекулярный вес) равна 2 г/моль, поэтому m(H2) = n(H2) * M(H2), где M(H2) - молярная масса водорода.
Шаг 2: Определение количества вещества алкена
Далее нам нужно определить количество вещества алкена, зная массу образца алкена (45,5 г) и зная молярную массу алкена (М(алкена)).
n(алкена) = m(алкена) / М(алкена)
Шаг 3: Определение формулы алкена
Теперь, зная количество вещества алкена и количество вещества водорода, мы можем использовать уравнение горения алкена для определения его формулы.
Из уравнения мы видим, что на каждую молекулу алкена приходится n молекул СО2 и n молекул H2O. Известно, что одна молекула СО2 содержит 1 атом углерода, поэтому на n молекул СО2 приходится n атомов углерода. Также, известно, что одна молекула алкена содержит 2n + 2 атомов водорода, а в одной молекуле H2O содержится 2 атома водорода.
Таким образом, количество атомов углерода в алкене равно количеству атомов углерода в СО2, то есть n. А количество атомов водорода в алкене равно количеству атомов водорода в H2O, то есть 2n.
Из условия задачи известно, что в молекуле алкена присутствует третичный атом углерода. Третичный атом углерода обозначается через C(T).
Таким образом, формула алкена будет выглядеть следующим образом: CnH2n+2, где у атома углерода будет стоять C(T), указывающий, что это третичный атом углерода.
Шаг 4: Нахождение значения n
Для того чтобы определить значение n, нужно разделить количество атомов углерода в алкене на количество атомов углерода в одной молекуле алкена с третичным атомом:
n = количество атомов углерода в алкене / количество атомов углерода в одной молекуле алкена с третичным атомом.
n = n / 1
Таким образом, значение n равно 1.
Итак, формула алкена с третичным атомом углерода, имеющего массу 45,5 г, будет C1H4. Наши расчеты показывают, что на одну молекулу алкена приходится один атом углерода, третичный в своей природе. Называется это соединение метилэтен.
Надеюсь, что это подробное решение помогло тебе понять, как мы пришли к ответу на этот вопрос! Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задать их. Я всегда готов помочь!
Шаг 1: Определение количества вещества водорода
Для начала вычислим количество вещества водорода, используя уравнение состояния идеального газа:
n(H2) = V(H2) / Vm(H2)
где n(H2) - количество вещества водорода,
V(H2) - объем водорода (14,56 л),
Vm(H2) - молярный объем водорода.
Известно, что у водорода молярная масса (молекулярный вес) равна 2 г/моль, поэтому m(H2) = n(H2) * M(H2), где M(H2) - молярная масса водорода.
Шаг 2: Определение количества вещества алкена
Далее нам нужно определить количество вещества алкена, зная массу образца алкена (45,5 г) и зная молярную массу алкена (М(алкена)).
n(алкена) = m(алкена) / М(алкена)
Шаг 3: Определение формулы алкена
Теперь, зная количество вещества алкена и количество вещества водорода, мы можем использовать уравнение горения алкена для определения его формулы.
Общее уравнение горения алкена:
CnH2n + (3n + 1/2)O2 -> nCO2 + nH2O
Из уравнения мы видим, что на каждую молекулу алкена приходится n молекул СО2 и n молекул H2O. Известно, что одна молекула СО2 содержит 1 атом углерода, поэтому на n молекул СО2 приходится n атомов углерода. Также, известно, что одна молекула алкена содержит 2n + 2 атомов водорода, а в одной молекуле H2O содержится 2 атома водорода.
Таким образом, количество атомов углерода в алкене равно количеству атомов углерода в СО2, то есть n. А количество атомов водорода в алкене равно количеству атомов водорода в H2O, то есть 2n.
Из условия задачи известно, что в молекуле алкена присутствует третичный атом углерода. Третичный атом углерода обозначается через C(T).
Таким образом, формула алкена будет выглядеть следующим образом: CnH2n+2, где у атома углерода будет стоять C(T), указывающий, что это третичный атом углерода.
Шаг 4: Нахождение значения n
Для того чтобы определить значение n, нужно разделить количество атомов углерода в алкене на количество атомов углерода в одной молекуле алкена с третичным атомом:
n = количество атомов углерода в алкене / количество атомов углерода в одной молекуле алкена с третичным атомом.
n = n / 1
Таким образом, значение n равно 1.
Итак, формула алкена с третичным атомом углерода, имеющего массу 45,5 г, будет C1H4. Наши расчеты показывают, что на одну молекулу алкена приходится один атом углерода, третичный в своей природе. Называется это соединение метилэтен.
Надеюсь, что это подробное решение помогло тебе понять, как мы пришли к ответу на этот вопрос! Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задать их. Я всегда готов помочь!