Определите молекулярную формулу монобромзамещённого алкана, если массовая доля брома в нём составляет 65%.

Для того чтобы определить молекулярную формулу монобромзамещённого алкана, нужно сначала рассчитать отношение массы брома и углерода в молекуле.

1. Обозначим молекулу монобромзамещённого алкана как $C_nH_{2n+1}Br$, где $n$ — количество углеродных атомов в углеродной цепи, а бром замещает один атом водорода.

2. Массовая доля брома в молекуле равна 65%. Это значит, что масса брома составляет 65% от общей массы молекулы. Таким образом, можно составить уравнение для массовых долей:

где:

• $m_{Br}$ — масса атома брома,

• $m_{\text{молекулы}}$ — масса молекулы.

3. Рассчитаем массу молекулы. Молекула состоит из атома брома, $n$ атомов углерода и $2n + 1$ атомов водорода:

Массы атомов:

• $m_C$ — масса углерода = 12 г/моль,

• $m_H$ — масса водорода = 1 г/моль,

• $m_{Br}$ — масса брома = 80 г/моль.

4. Для упрощения уравнения найдем массовую долю брома:

Приводим уравнение к следующему виду:

Упростим его:

Теперь умножим обе стороны на $14n + 81$ и на 100:

Решаем:

Отнимаем 52.65 от обеих сторон:

Наконец, делим обе стороны на 9.1:

Таким образом, молекулярная формула монобромзамещённого алкана — это $C_3H_7Br$.