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:

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

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.

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

Подставляя значения:

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

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%.