Какая молекулярная формула у вещества, которое образуется при сгорании 224 дм³ ненасыщенного углеводорода (н
Какая молекулярная формула у вещества, которое образуется при сгорании 224 дм³ ненасыщенного углеводорода (н. у.) и превращается в 896 дм³ углекислого газа и 720 г воды? Какова относительная молекулярная масса этого вещества? Сколько структурных изомеров (без межклассовых) существует? Сколько их?
01.07.2024 07:25
Объяснение:
Молекулярные формулы позволяют указать количество и тип атомов, входящих в состав молекулы химического вещества. Для углеводородов молекулярная формула указывает наличие углерода и водорода в молекуле.
Чтобы найти молекулярную формулу ненасыщенного углеводорода и его молекулярную массу, необходимо провести анализ данных задачи.
Разгонение ненасыщенного углеводорода происходит по реакции:
CₙHₘ + (n+¼)O₂ → nCO₂ + m/2H₂O
Из условия задачи известны объемы продуктов сгорания:
V(CO₂) = 896 дм³
V(H₂O) = 720 г
V(CₙHₘ) = 224 дм³
Также задача указывает, что вещество простое (нет двойных связей) и безкислородное (CₙHₘ).
Составим баланс реакции:
CₙHₘ + (n+¼)O₂ → nCO₂ + m/2H₂O
1) Баланс углерода: n = n.
2) Баланс водорода: 2m = 2m/2. Упрощаем выражение: m = m/2.
3) Баланс кислорода: 2(n+¼) = 2n + m/2. Упрощаем выражение: ½ = m/2.
Из уравнения №3 получаем: m/2 = ½, m = 1.
Таким образом, молекулярная формула данного углеводорода будет CₙHₘ = CₙH₁ = CH.
Для нахождения молекулярной массы вещества необходимо вычислить суммарную массу его атомов. Для углеводорода указана молярная масса 12 г/моль, для воды - 18 г/моль.
Масса углеводорода: m = 224 дм³ * (1 г/дм³) = 224 г.
Суммарная масса: M(C) + M(H) = 12 г/моль + 1 г/моль = 13 г/моль
Молярная масса вещества: M = m/M = 224 г / 13 г/моль ≈ 17.23 моль.
Количество структурных изомеров углеводорода можно определить по формуле 2^(n-1), где n - количество углеродных атомов. В нашем случае n = 1, поэтому количество структурных изомеров будет равно 2^(1-1) = 2^0 = 1.
Совет: Для лучшего понимания концепции молекулярных формул и их составления рекомендуется изучить основные принципы органической химии и законы сохранения вещества при выполнении балансов химических реакций.
Проверочное упражнение: Сколько структурных изомеров (без межклассовых) существует для углеводорода с молекулярной формулой C₄H₁₀?