Определение углеводорода по массовой доле углерода и плотности
Массовая доля углерода в углеводороде равна 83,3%, плотность по воздуху — 2,5. Определите углеводороды, соответствующие условию задачи.
Дано
`ω(C) = 83.3%`
`D_text{возд.}(C_xH_y) = 2.5`
Найти
`C_xH_y = text{ ?}`
Решение
Найдём молярную массу углеводорода по относительной плотности по воздуху:
`M(C_xH_y) = D_text{возд.}(C_xH_y)*M(возд.) = 2.5*29 = 72.5 text{ г/моль}`
Найдём массовую долю водорода в углеводороде:
`ω(H) = 100 - ω(C) = 100 - 83.3 = 16.7%`
Найдём соотношение атомов углерода и водорода в молекуле:
`x : y = (ω(C))/(A_r(C)) : (ω(H))/(A_r(H))`
`x : y = 83.3/12 : 16.7/1`
`x : y = 6.942 : 16.7`
Разделим оба числа на меньшее (6.942):
`x : y = (6.942)/(6.942) : (16.7)/(6.942)`
`x : y = 1 : 2.406`
Умножим на 5, чтобы получить целые числа:
`x : y = 5 : 12`
Простейшая формула углеводорода — C₅H₁₂.
Проверим молярную массу простейшей формулы:
`M(C_5H_12) = 5*12 + 12*1 = 72 text{ г/моль}`
Полученное значение близко к рассчитанному (72.5 г/моль), что подтверждает формулу.
Ответ
`C_5H_12`