Question

4. Массовая доля углерода 92,3%, плотность углеводородов по сравнению с водородом 13. Найдите молекулярную формулу углеводородов. [4]​

Answer 1

Молярная масса водорода равна 1 г/моль. Плотность углеводородов по сравнению с водородом равна 13, что означает, что масса углеводорода в 13 раз больше, чем масса водорода при одинаковом объеме.

Массовая доля углерода равна 92,3%, следовательно массовая доля водорода будет 7,7%:

Массовая доля углерода + массовая доля водорода = 100%

92,3% + 7,7% = 100%

Теперь можно рассчитать молярную массу углеводорода:

Молярная масса углеводорода = (массовая доля углерода x атомная масса углерода) + (массовая доля водорода x атомная масса водорода)

Молярная масса углеводорода = (0,923 x 12,01 г/моль) + (0,077 x 1,01 г/моль) = 11,13 г/моль

Теперь необходимо найти молекулярную формулу углеводорода. Предположим, что молекула углеводорода содержит n атомов углерода и 2n + 2 атомов водорода. Тогда молярная масса углеводорода может быть выражена как:

Молярная масса углеводорода = n x атомная масса углерода + (2n + 2) x атомная масса водорода

11,13 г/моль = n x 12,01 г/моль + (2n + 2) x 1,01 г/моль

Решив уравнение, получим:

n ≈ 7

Таким образом, молекулярная формула углеводорода будет C7H16