Найти молекулярную формулу углеводорода если массовая доля углерода 83.3% д (h2)=36

Для того чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, используя данные о массовой доле углерода и плотности газа, можно воспользоваться несколькими подходами.

1. Массовая доля углерода: Массовая доля углерода в углеводороде равна 83.3%. Это означает, что на 100 г вещества приходится 83.3 г углерода. Таким образом, на 100 г вещества приходится 100 - 83.3 = 16.7 г водорода.

2. Молекулярная масса вещества: Используем плотность газа, которая дана как $d(H_2) = 36$. Это означает, что плотность данного вещества в 36 раз больше плотности водорода (при одинаковых условиях температуры и давления). Плотность водорода $d(H_2)$ при нормальных условиях равна 0.0899 г/л. Тогда плотность данного углеводорода будет:

   $$d = 36 \times 0.0899 \, \text{г/л} = 3.24 \, \text{г/л}$$

   Для идеального газа при нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атм) объем одного моля газа равен 22.4 л. Это означает, что масса одного моля этого газа будет:

   $$M = 3.24 \, \text{г/л} \times 22.4 \, \text{л} = 72.7 \, \text{г/моль}$$

3. Расчет состава углеводорода: Теперь, имея молекулярную массу вещества (приблизительно 72.7 г/моль), можно определить его состав. Известно, что в 100 г вещества содержится 83.3 г углерода и 16.7 г водорода. Молекулярная масса углерода (C) равна 12 г/моль, а водорода (H) — 1 г/моль.

   • Количество молей углерода в 100 г вещества:

     $$\frac{83.3 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} = 6.94 \, \text{моль}$$

   • Количество молей водорода в 100 г вещества:

     $$\frac{16.7 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 16.7 \, \text{моль}$$

4. Формула углеводорода: Теперь, имея количество молей углерода и водорода, можно найти приближённую молекулярную формулу. Соотношение между молями углерода и водорода приближенно составляет:

   $$\frac{6.94}{6.94} \approx 1 \quad \text{(углерод)}$$ $$\frac{16.7}{6.94} \approx 2.4 \quad \text{(водород)}$$

   То есть, молекулярная формула будет близка к $\text{C}_6\text{H}_{12}$, что является примером формулы алкана — гексана.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода с массовой долей углерода 83.3% и плотностью газа $d(H_2) = 36$ — это C6H12.