Относительная плотность паров углеводорода по воздуху равна 2, 965, массовая доля водорода в нём составляет 16,3%. Установите молекулярную формулу углеводорода.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, нам необходимо сначала найти молярную массу углеводорода.

Для этого воспользуемся уравнением
d = m/V = (nm_с)/(VN_A),

где d - масса вещества на единицу объёма,
m - масса искомого вещества,
n - количество молей вещества,
m_с - масса молекулы вещества,
V - объём занимаемого веществом моля,
N_A - постоянная Авогадро.

Далее уравнение можем переписать как
m_с = d/(n/V*N_A),

n = m/M,
где M - молярная масса вещества,
подставим полученное в формулу для молекулярной массы.

m_с = d /(d/(m/MVN_A)VN_A) = M,
m_с = M.

Для углеводорода массовая доля водорода составляет 16,3%, что означает, что массовая доля углерода равна 100% - 16,3% = 83,7%. Тогда для расчёта молярной массы углеводорода
M = 12(83,7/100) + 1(16,3/100) = 10,044 г/моль.

Так как в углеводороде есть только атомы углерода и водорода, то молекулярная масса углеводорода равна его молекулярной массе.
Теперь мы можем найти молекулярную формулу углеводорода. Для этого поделим молекулярную массу углеводорода (10,044 г/моль) на молекулярную массу самого простого углеводорода - метана (16,04 г/моль). 10,044/16,04≈0,626. Деление даёт значение, близкое к 0.625, что означает, что углеводород состоит из 1 молекулы метана и 1 молекулы воды. Таким образом, молекулярная формула углеводорода - CH4O.