W%(Br) в монобромпроизводном алкана 52,98%. Определите молекулярную формулу алкана.

Для решения задачи нужно определить молекулярную формулу алкана, исходя из того, что массовая доля брома в монобромпроизводном алкане составляет 52,98%.

1. Предположим, что молекула монобромпроизводного алкана имеет форму CₙH₂ₙ₊₁Br.

   Это типичная формула для монобромпроизводного алкана (когда один атом водорода заменен на атом брома).

2. Определим массы элементов в молекуле:

   • Масса атома углерода (C) = 12 г/моль.

   • Масса атома водорода (H) = 1 г/моль.

   • Масса атома брома (Br) = 80 г/моль.

   Тогда масса молекулы CₙH₂ₙ₊₁Br будет:

   $$\text{Молекулярная масса} = 12n + (2n + 1) \times 1 + 80$$ $$= 12n + 2n + 1 + 80$$ $$= 14n + 81$$

3. Массовая доля брома в молекуле:

   Массовая доля брома в молекуле вычисляется по формуле:

   $$\text{Массовая доля брома} = \frac{\text{Масса атома брома}}{\text{Молекулярная масса}} \times 100\%$$

   Подставим известные данные:

   $$52,98 = \frac{80}{14n + 81} \times 100$$

4. Решаем уравнение для n:

   $$52,98 = \frac{80}{14n + 81} \times 100$$

   Разделим обе части уравнения на 100:

   $$0,5298 = \frac{80}{14n + 81}$$

   Умножим обе части на (14n + 81):

   $$0,5298 \times (14n + 81) = 80$$

   Раскроем скобки:

   $$0,5298 \times 14n + 0,5298 \times 81 = 80$$ $$7,4172n + 42,9638 = 80$$

   Переносим 42,9638 на правую сторону:

   $$7,4172n = 80 - 42,9638$$ $$7,4172n = 37,0362$$

   Разделим обе стороны на 7,4172:

   $$n = \frac{37,0362}{7,4172} \approx 5$$

5. Молекулярная формула:

   Подставляем $n = 5$ в формулу CₙH₂ₙ₊₁Br:

   $$C_5H_{11}Br$$

   Таким образом, молекулярная формула алкана — C₅H₁₁Br.