Какая молекулярная формула углеводорода, содержащего две двойные связи и имеющего плотность по хлору 1,15, при условии, что он состоит из 87,80% углерода и 12,20% водорода? Как называется это вещество? И напишите графические формулы для его четырех изомеров.
Zabludshiy_Astronavt
Для решения этой задачи нам необходимо определить молекулярную формулу углеводорода с двумя двойными связями, исходя из данных о его процентном содержании углерода и водорода, а также его плотности по хлору.
Давайте начнем с определения количественных соотношений углерода и водорода в данном углеводороде. Из условия задачи известно, что углерод составляет 87,80% массы, а водород – 12,20% массы. Можно сказать, что углерод и водород являются единственными элементами, присутствующими в данном углеводороде.
Для упрощения расчетов будем считать, что массовое соотношение вещества совпадает с его молекулярным соотношением. То есть, примем молярную массу углерода равной 12 г/моль, а молярную массу водорода – равной 1 г/моль.
Для определения молекулярной формулы нам также необходимо знать плотность по хлору. В этом случае, значение плотности по хлору равно 1,15 означает, что масса данного углеводорода в 1 литре составляет 1,15 г.
Теперь приступим к расчетам:
1. Определим массовое соотношение углерода и водорода в данном углеводороде по процентному содержанию элементов:
Массовая доля углерода: 87,80%
Массовая доля водорода: 12,20%
Рассчитаем массовые соотношения в граммах:
Масса углерода = 0,8780 * масса углеводорода
Масса водорода = 0,1220 * масса углеводорода
2. Запишем молекулярную формулу углеводорода с неизвестными коэффициентами:
CₓHᵧ
3. Рассчитаем молярные соотношения:
Молярная доля углерода: 87,80 г / 12 г/моль = 7,3167 моль
Молярная доля водорода: 12,20 г / 1 г/моль = 12,20 моль
4. Запишем уравнение мольной доли углерода:
7,3167 = x / y
x = 7,3167y
5. Рассчитаем массовые соотношения:
Масса углерода = 7,3167y * 12 г/моль
Масса водорода = 12,20 моль * 1 г/моль
6. Уравняем массовые соотношения:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
7. Решим систему уравнений, найдя значение коэффициентов x и y:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
8. Найдем массу углеводорода:
Масса углеводорода = 0,8780 * масса углеводорода + 0,1220 * масса углеводорода
Масса углеводорода = масса углеводорода
9. Подставим найденные значения в систему уравнений:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
Окончательно, решив данную систему уравнений, мы найдем значения коэффициентов x и y, которые указывают на молекулярную формулу и название вещества. Напишем их:
1) Молекулярная формула: C₇H₈ (неминерализованные изомеры - кумол и его изомеры).
2) Молекулярная формула: C₇H₆ (ароматический изомер - бензол).
3) Молекулярная формула: C₇H₁₀ (неминерализованные изомеры).
4) Молекулярная формула: C₇H₄ (ароматический изомер).
Изобразим графические формулы для каждого из изомеров:
1) Кумол:
\[CH₃ - C(CH₃)₂ - CH₃\]
2) Бензол:
\[C₆H₅ - CH₃\]
3) Неминерализованные изомеры:
Изомер 1: \[CH≡CH - C(CH₃)₂ - CH₃\]
Изомер 2: \[C≡C - C(CH₃)₂ - CH₃\]
4) Ароматический изомер:
\[C₆H₄ - CH₃\]
Надеюсь, это решение поможет школьнику полностью понять и разобрать данную задачу! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
Давайте начнем с определения количественных соотношений углерода и водорода в данном углеводороде. Из условия задачи известно, что углерод составляет 87,80% массы, а водород – 12,20% массы. Можно сказать, что углерод и водород являются единственными элементами, присутствующими в данном углеводороде.
Для упрощения расчетов будем считать, что массовое соотношение вещества совпадает с его молекулярным соотношением. То есть, примем молярную массу углерода равной 12 г/моль, а молярную массу водорода – равной 1 г/моль.
Для определения молекулярной формулы нам также необходимо знать плотность по хлору. В этом случае, значение плотности по хлору равно 1,15 означает, что масса данного углеводорода в 1 литре составляет 1,15 г.
Теперь приступим к расчетам:
1. Определим массовое соотношение углерода и водорода в данном углеводороде по процентному содержанию элементов:
Массовая доля углерода: 87,80%
Массовая доля водорода: 12,20%
Рассчитаем массовые соотношения в граммах:
Масса углерода = 0,8780 * масса углеводорода
Масса водорода = 0,1220 * масса углеводорода
2. Запишем молекулярную формулу углеводорода с неизвестными коэффициентами:
CₓHᵧ
3. Рассчитаем молярные соотношения:
Молярная доля углерода: 87,80 г / 12 г/моль = 7,3167 моль
Молярная доля водорода: 12,20 г / 1 г/моль = 12,20 моль
4. Запишем уравнение мольной доли углерода:
7,3167 = x / y
x = 7,3167y
5. Рассчитаем массовые соотношения:
Масса углерода = 7,3167y * 12 г/моль
Масса водорода = 12,20 моль * 1 г/моль
6. Уравняем массовые соотношения:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
7. Решим систему уравнений, найдя значение коэффициентов x и y:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
8. Найдем массу углеводорода:
Масса углеводорода = 0,8780 * масса углеводорода + 0,1220 * масса углеводорода
Масса углеводорода = масса углеводорода
9. Подставим найденные значения в систему уравнений:
0,8780 * масса углеводорода = 7,3167y * 12 г/моль
0,1220 * масса углеводорода = 12,20 моль * 1 г/моль
Окончательно, решив данную систему уравнений, мы найдем значения коэффициентов x и y, которые указывают на молекулярную формулу и название вещества. Напишем их:
1) Молекулярная формула: C₇H₈ (неминерализованные изомеры - кумол и его изомеры).
2) Молекулярная формула: C₇H₆ (ароматический изомер - бензол).
3) Молекулярная формула: C₇H₁₀ (неминерализованные изомеры).
4) Молекулярная формула: C₇H₄ (ароматический изомер).
Изобразим графические формулы для каждого из изомеров:
1) Кумол:
\[CH₃ - C(CH₃)₂ - CH₃\]
2) Бензол:
\[C₆H₅ - CH₃\]
3) Неминерализованные изомеры:
Изомер 1: \[CH≡CH - C(CH₃)₂ - CH₃\]
Изомер 2: \[C≡C - C(CH₃)₂ - CH₃\]
4) Ароматический изомер:
\[C₆H₄ - CH₃\]
Надеюсь, это решение поможет школьнику полностью понять и разобрать данную задачу! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?