Какая молекулярная формула углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду составляет
Какая молекулярная формула углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду составляет 41 и массовая доля водорода в нем составляет 12,2%?
06.12.2023 20:04
Описание: Чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, используем относительную плотность паров и массовую долю водорода. Углеводород состоит из атомов углерода и водорода. Для начала, найдем массовую долю углерода в углеводороде.
По определению, массовая доля элемента в соединении - это масса этого элемента, деленная на общую массу соединения и умноженная на 100%. Массовая доля водорода в данном случае равна 12,2%.
Чтобы найти массовую долю углерода, вычтем массовую долю водорода из 100%: 100% - 12,2% = 87,8%.
Затем, сравним относительную плотность паров углеводорода с относительными атомными массами углерода (12,01 г/моль) и водорода (1,008 г/моль).
Относительная плотность паров равна отношению молекулярной массы углеводорода к молекулярной массе водорода.
Давайте обозначим молекулярную формулу углеводорода как CₓHᵧ.
Массовая доля углерода в углеводороде равна массе углерода, деленной на общую массу углеводорода:
(12,01 г/моль) × (х моль) / (12,01 г/моль × х моль + 1,008 г/моль × ʏ моль) × 100% = 87,8%
Теперь, найдем отношение массы углерода к массе водорода в углеводороде, используя относительную плотность паров:
(12,01 г/моль × х моль) / (1,008 г/моль × ʏ моль) = 41
Из этих двух уравнений можно составить систему уравнений и решить ее для нахождения значений переменных х и ʏ, которые определяют молекулярную формулу углеводорода.
Например: Найдите молекулярную формулу углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду составляет 41, а массовая доля водорода в нем составляет 12,2%.
Совет: Для решения данной задачи, установите систему уравнений на массовую долю углерода и отношение массы углерода к массе водорода в углеводороде. Выразите одну переменную через другую и решите систему, чтобы найти значения переменных х и ʏ.
Проверочное упражнение: Найдите молекулярную формулу углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду составляет 28, а массовая доля водорода в нем составляет 8%.
Разъяснение:
Молекулярная формула углеводорода определяется на основе его относительной плотности паров по отношению к водороду и массовой доли водорода в нем.
Сначала найдем относительную молекулярную массу углеводорода. Для этого мы используем отношение массы углеводорода к массе водорода в молекуле. Поскольку массовая доля водорода в углеводороде составляет 12,2%, массовая доля углерода составляет 100% - 12,2% = 87,8%.
Теперь сравним отношение относительной молекулярной массы углеводорода к относительной массе водорода с отношением плотности паров углеводорода к водороду. Отношение должно быть одинаковым. По условию задачи относительная плотность паров углеводорода по отношению к водороду равна 41.
В итоге получаем молекулярную формулу углеводорода CxHy, где x - количество атомов углерода, y - количество атомов водорода. Тогда отношение масс CxHy к массе H должно быть равно отношению плотности паров углеводорода к водороду. Таким образом, устраивая уравнение, мы можем выразить x и y.
Применим формулы для нахождения молекулярной формулы:
x = отношение плотности паров углеводорода к водороду = 41
y = отношение массы водорода в углеводороде к массе водорода = 12,2% / 1,00794 * 100 = 1215,118
Таким образом, молекулярная формула углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду составляет 41 и массовая доля водорода в нем составляет 12,2%, будет CH41H1215,118.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить концепции относительной плотности паров, массовой доли и отношения молекулярной массы различных элементов.
Упражнение:
Найдите молекулярную формулу углеводорода, если его относительная плотность паров по отношению к водороду равна 53, а массовая доля водорода составляет 9,3%.