Решите задачу. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 15. Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет 80%, водорода – 20%.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем молярную массу углеводорода. Пусть масса углерода в молекуле равна x г, масса водорода - y г.
Тогда x + y = 100 г.

Составим уравнения:

Решим систему уравнений:
12*20 + x = 80,
x = 80 - 240,
x = 60.

Общая масса молекулы: 60 г (углерод) + 20 г (водород) = 80 г.

Молярная масса углеводорода: 80 г/моль.

Теперь найдем молярные массы углерода и водорода:
М(С) = 12 г/моль,
М(Н) = 1 г/моль.

Пусть молекула углеводорода содержит n атомов углерода и m атомов водорода.
Тогда:
12n + m = 80.

Также известно, что:
М(углеводорода) = nМ(С) + mМ(Н).

Подставляем данные значения:
80 = 12n + m,
80 = n*12 + m.

Рассмотрим условие задачи: относительная плотность углеводорода по водороду равна 15.
Отношение молей углерода к молям водорода равно 15:
n/m = 15.

Теперь решаем систему уравнений:

Подставляем в первое уравнение значение n из второго уравнения:
80 = 12*15m + m,
80 = 180m + m,
80 = 181m,
m = 80/181.

Теперь находим значение n:
n = 15m = 15(80/181) ≈ 6.64.

Таким образом, у молекулы углеводорода содержится примерно 6.64 атомов углерода и 80/181 ≈ 0.44 атомов водорода. Вывод: молекула углеводорода имеет формулу C7H4.