Какова молекулярная формула алкена, в котором содержится такое же количество углеродных атомов, как и в алкане

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать некоторые основы о структуре углеводородов. Алканы - это углеводороды, состоящие только из углеродных и водородных атомов, связанных одинарными химическими связями. Алкены - это углеводороды, которые содержат хотя бы одну двойную химическую связь между углеродными атомами.

Мы знаем, что алкен, о котором идет речь в задаче, содержит такое же количество углеродных атомов, как и алкан. Предположим, что количество углеродных атомов в алкане равно n. Тогда количество углеродных атомов в алкене также будет равно n.

Массовая доля водорода в алкане будет зависеть от его формулы. Давайте обозначим массовую долю водорода в алкане как \(\text{H}_{\text{alkane}}\) и водорода в алкене как \(\text{H}_{\text{alkene}}\).

Из условия задачи мы знаем, что \(\text{H}_{\text{alkene}} = \text{H}_{\text{alkane}} + 2,38\).

Теперь давайте рассмотрим формулу алкана: \(C_nH_{2n+2}\), где \(n\) - количество углеродных атомов.

Массовая доля водорода в алкане (\(\text{H}_{\text{alkane}}\)) будет равна:
\[\text{H}_{\text{alkane}} = \frac{2 \cdot 1}{C_{\text{alkane}} + H_{\text{alkane}}}\]

Массовая доля водорода в алкене (\(\text{H}_{\text{alkene}}\)) будет равна:
\[\text{H}_{\text{alkene}} = \frac{2 \cdot 1}{C_{\text{alkene}} + H_{\text{alkene}}}\]

Мы можем заменить \(C_{\text{alkene}}\) и \(H_{\text{alkene}}\) значениями \(n\) и \(\text{H}_{\text{alkane}} + 2,38\), соответственно.

Теперь мы можем записать уравнение и решить его относительно \(n\):
\[\frac{2 \cdot 1}{n + \text{H}_{\text{alkane}} + 2,38} = \frac{2 \cdot 1}{n + \text{H}_{\text{alkane}}}\]

Упростим уравнение, умножив обе стороны на \((n + \text{H}_{\text{alkane}})(n + \text{H}_{\text{alkane}} + 2,38)\):
\[2 \cdot (n + \text{H}_{\text{alkane}}) = 2 \cdot (n + \text{H}_{\text{alkane}} + 2,38)\]

Раскроем скобки и упростим уравнение:
\[2n + 2\text{H}_{\text{alkane}} = 2n + 2\text{H}_{\text{alkane}} + 4,76\]

Удалим одинаковые члены с обеих сторон уравнения:
\[0 = 4,76\]

Полученное уравнение не имеет решений.

Итак, из нашего анализа следует, что нет такого алкена, в котором содержится такое же количество углеродных атомов, как и в алкане, а массовая доля водорода была бы больше на 2,38 единицы.