Какова молекулярная формула алкина, если при реакции 13,44 л (н.у.) газовой смеси алкина с бромоводородом в объёмном соотношении 1:2 получается продукт массой 40,4 г? У меня возник затруднение, поскольку масса продукта получилась меньше его молярной массы.
Якорица
Для начала, давайте разберёмся, что такое молекулярная формула. Молекулярная формула - это способ задания химического соединения, который показывает, из каких элементов состоит молекула данного соединения и в каком количестве.
В данной задаче нам дан объем газовой смеси алкина (нашего неизвестного соединения) и бромоводорода, а также масса получившегося продукта. Нам нужно определить молекулярную формулу этого алкина.
Давайте начнем с расчета количества вещества (в молях) для каждого компонента реакции. Для этого нам понадобится уравнение реакции.
Уравнение реакции алкина с бромоводородом можно записать следующим образом:
\(C_nH_m + (2n + 1)HBr \rightarrow C_nH_{2n}Br\)
Мы знаем, что объемный коэффициент алкина и бромоводорода составляет 1:2. Значит, соотношение между количеством вещества алкина и бромоводорода будет 1:2.
Теперь мы можем перейти к расчету количества вещества через использование уравнения реакции. Для удобства обозначим количество вещества алкина как \(n_1\) и количество вещества бромоводорода как \(n_2\).
Получившаяся масса продукта составляет 40,4 г. Мы можем выразить количество вещества этого продукта, используя его молярную массу (\(M\)):
\[n_3 = \frac{{\text{{масса продукта}}}}{{M}}\]
Теперь, с помощью соотношений из уравнения реакции, мы можем записать следующие уравнения:
\[n_1 = n_3 \times 1\]
\[n_2 = n_3 \times 2\]
Теперь мы готовы к поиску молекулярной формулы алкина. Для этого мы должны найти соотношение между атомами углерода и водорода в молекуле алкина.
У алкинов, которые являются углеводородами, состоящими только из углерода и водорода, между этими элементами имеется двойная связь. В уравнении реакции мы видим, что за каждый атом углерода в алкине имеется два атома водорода.
Таким образом, соотношение между атомами углерода и водорода в молекуле алкина равно 1:2. Это означает, что молекулярная формула алкина будет \(C_nH_{2n}\).
Теперь осталось найти значение \(n\). Мы можем получить его, используя ранее найденные соотношения между количеством вещества алкина и бромоводорода:
\[\frac{{n_1}}{{n_2}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Поскольку \(n_1 = n_3\) и \(n_2 = 2n_3\), мы можем записать следующее уравнение:
\[\frac{{n_3}}{{2n_3}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Решив это уравнение, получаем:
\[\frac{{n_3}}{{2n_3}} = \frac{{1}}{{2}}\]
\[\frac{{1}}{{2}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Это верное уравнение, которое говорит нам, что \(n\) может быть любым числом. Отсюда следует, что молекулярная формула алкинов в такой задаче будет общая: \(C_nH_{2n}\).
Итак, молекулярная формула алкина, получающегося при реакции 13,44 л (н.у.) газовой смеси алкина с бромоводородом в объёмном соотношении 1:2 и дающего продукт массой 40,4 г, будет \(C_nH_{2n}\), где \(n\) может быть любым целым числом.
В данной задаче нам дан объем газовой смеси алкина (нашего неизвестного соединения) и бромоводорода, а также масса получившегося продукта. Нам нужно определить молекулярную формулу этого алкина.
Давайте начнем с расчета количества вещества (в молях) для каждого компонента реакции. Для этого нам понадобится уравнение реакции.
Уравнение реакции алкина с бромоводородом можно записать следующим образом:
\(C_nH_m + (2n + 1)HBr \rightarrow C_nH_{2n}Br\)
Мы знаем, что объемный коэффициент алкина и бромоводорода составляет 1:2. Значит, соотношение между количеством вещества алкина и бромоводорода будет 1:2.
Теперь мы можем перейти к расчету количества вещества через использование уравнения реакции. Для удобства обозначим количество вещества алкина как \(n_1\) и количество вещества бромоводорода как \(n_2\).
Получившаяся масса продукта составляет 40,4 г. Мы можем выразить количество вещества этого продукта, используя его молярную массу (\(M\)):
\[n_3 = \frac{{\text{{масса продукта}}}}{{M}}\]
Теперь, с помощью соотношений из уравнения реакции, мы можем записать следующие уравнения:
\[n_1 = n_3 \times 1\]
\[n_2 = n_3 \times 2\]
Теперь мы готовы к поиску молекулярной формулы алкина. Для этого мы должны найти соотношение между атомами углерода и водорода в молекуле алкина.
У алкинов, которые являются углеводородами, состоящими только из углерода и водорода, между этими элементами имеется двойная связь. В уравнении реакции мы видим, что за каждый атом углерода в алкине имеется два атома водорода.
Таким образом, соотношение между атомами углерода и водорода в молекуле алкина равно 1:2. Это означает, что молекулярная формула алкина будет \(C_nH_{2n}\).
Теперь осталось найти значение \(n\). Мы можем получить его, используя ранее найденные соотношения между количеством вещества алкина и бромоводорода:
\[\frac{{n_1}}{{n_2}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Поскольку \(n_1 = n_3\) и \(n_2 = 2n_3\), мы можем записать следующее уравнение:
\[\frac{{n_3}}{{2n_3}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Решив это уравнение, получаем:
\[\frac{{n_3}}{{2n_3}} = \frac{{1}}{{2}}\]
\[\frac{{1}}{{2}} = \frac{{1}}{{2}}\]
Это верное уравнение, которое говорит нам, что \(n\) может быть любым числом. Отсюда следует, что молекулярная формула алкинов в такой задаче будет общая: \(C_nH_{2n}\).
Итак, молекулярная формула алкина, получающегося при реакции 13,44 л (н.у.) газовой смеси алкина с бромоводородом в объёмном соотношении 1:2 и дающего продукт массой 40,4 г, будет \(C_nH_{2n}\), где \(n\) может быть любым целым числом.
Знаешь ответ?