Углеводород с массовой долей углерода 85,71%
Выведите молекулярную формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода составляет 85,71 %. Углеводород в 3,5 раза тяжелее метана. Составьте структурные формулы его изомеров и дайте им названия. При наличии цис-транс-изомерии составьте формулы соответствующих цис- и транс-изомеров.
Дано
`ω(C) = 85.71%`
`D_(CH_4)(C_xH_y) = 3.5`
Найти
`C_xH_y = text{ ?}`
Решение
Найдём молярную массу углеводорода по относительной плотности по метану:
`M(C_xH_y) = D_(CH_4)(C_xH_y)*M(CH_4) = 3.5*16 = 56 text{ г/моль}`
Найдём массовую долю водорода в углеводороде:
`ω(H) = 100 - ω(C) = 100 - 85.71 = 14.29%`
Найдём соотношение атомов углерода и водорода в молекуле:
`x : y = (ω(C))/(A_r(C)) : (ω(H))/(A_r(H))`
`x : y = 85.71/12 : 14.29/1`
`x : y = 7.143 : 14.29`
Разделим оба числа на меньшее (7.143):
`x : y = (7.143)/(7.143) : (14.29)/(7.143)`
`x : y = 1 : 2`
Простейшая формула углеводорода — CH₂.
Найдём молярную массу простейшей формулы:
`M(CH_2) = 12 + 2*1 = 14 text{ г/моль}`
Определим, сколько раз простейшая формула содержится в молекуле:
`n = (M(C_xH_y))/(M(CH_2)) = 56/14 = 4`
Следовательно, молекулярная формула углеводорода:
`C_4H_8`
Ответ
`C_4H_8`