Изучите структурную формулу 2,2,3-триметилбутана. Определите массовые проценты углерода и водорода в данном соединении

Хорошо, давайте рассмотрим задачу. Структурная формула 2,2,3-триметилбутана изображается следующим образом:

$${\text{CH}}_3-\text{C}({\text{CH}}_3{)}_2-{\text{CH}}_2-\text{CH}({\text{CH}}_3{)}_2$$

Для определения массовых процентов углерода и водорода в данном соединении, мы должны сначала рассчитать молекулярную массу этого соединения.

Молекулярная масса соединения рассчитывается путем суммирования атомных масс каждого элемента, умноженных на количество этих элементов в молекуле. В данном случае у нас есть 10 атомов углерода и 22 атома водорода.

Массовые проценты углерода (w(C)) и водорода (w(H)) определяются следующим образом:

$$w(C)=\frac{m(C)}{m(\text{соединение})}\times 100\mathrm{\%}$$
$$w(H)=\frac{m(H)}{m(\text{соединение})}\times 100\mathrm{\%}$$

Где $m(C)$ - масса углерода в соединении, $m(H)$ - масса водорода в соединении, $m(\text{соединение})$ - молярная масса соединения.

Для расчета массовых процентов углерода и водорода, сначала нам нужно найти молярную массу соединения. Молярная масса 2,2,3-триметилбутана может быть рассчитана следующим образом:

$$\text{Молярная масса}=(10\times \text{M}(C))+(22\times \text{M}(H))$$

Где $\text{M}(C)$ и $\text{M}(H)$ - молекулярные массы углерода и водорода соответственно.

Молекулярные массы углерода и водорода составляют 12 и 1 г/моль соответственно.

Расчет молярной массы будет следующим:

$$\text{Молярная масса}=(10\times 12)+(22\times 1)=120+22=142\text{г/моль}$$

Теперь, когда у нас есть молярная масса, мы можем рассчитать массовые проценты углерода и водорода.

$$w(C)=\frac{10\times \text{M}(C)}{\text{Молярная масса}}\times 100\mathrm{\%}$$
$$w(H)=\frac{22\times \text{M}(H)}{\text{Молярная масса}}\times 100\mathrm{\%}$$

Подставляя значения:

$$w(C)=\frac{10\times 12}{142}\times 100\mathrm{\%}\approx 8.45\mathrm{\%}$$
$$w(H)=\frac{22\times 1}{142}\times 100\mathrm{\%}\approx 15.49\mathrm{\%}$$

Таким образом, массовая доля углерода в 2,2,3-триметилбутане составляет около 8.45%, в то время как массовая доля водорода равна около 15.49%.