Какова молекулярная формула углеводорода со средней атомной массой 106 и массовой долей углерода 90,57 %? Включите

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить мольную массу углеводорода и затем определить его молекулярную формулу.

Для начала, давайте рассчитаем количество атомов углерода в 90,57% по массе. Углерод имеет атомную массу около 12,01 г/моль, поэтому мы можем найти массу углерода в 106 г углеводорода следующим образом:

\[ \text{Масса углерода} = \text{массовая доля углерода} \times \text{общая масса углеводорода} \]

\[ \text{Масса углерода} = 0,9057 \times 106 \, \text{г} \]

\[ \text{Масса углерода} = 95,551 \, \text{г} \]

Теперь мы можем рассчитать количество молей углерода, используя его молярную массу:

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{\text{масса углерода}}{\text{молярная масса углерода}} \]

\[ \text{Количество молей углерода} = \frac{95,551 \, \text{г}}{12,01 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Количество молей углерода} \approx 7,95 \, \text{моль} \]

Вышеупомянутый углеводород содержит только углерод и водород, и эти атомы образуют молекулу. Поэтому в молекуле будет присутствовать только один углерод и несколько атомов водорода.

Теперь рассмотрим отношение между массами углерода и водорода в этом углеводороде. Для этого мы знаем, что массовая доля углерода составляет 90,57%, что означает, что массовая доля водорода составляет 100% - 90,57% = 9,43%.

Вычислим массу водорода в углеводороде:

\[ \text{Масса водорода} = \text{общая масса углеводорода} - \text{масса углерода} \]

\[ \text{Масса водорода} = 106 \, \text{г} - 95,551 \, \text{г} \]

\[ \text{Масса водорода} = 10,449 \, \text{г} \]

Теперь рассчитаем количество молей водорода, используя его молярную массу:

\[ \text{Количество молей водорода} = \frac{\text{масса водорода}}{\text{молярная масса водорода}} \]

Молярная масса водорода около 1,01 г/моль, поэтому:

\[ \text{Количество молей водорода} = \frac{10,449 \, \text{г}}{1,01 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Количество молей водорода} \approx 10,35 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем выразить отношение количества молей углерода к водороду в молекуле этого углеводорода.

\[ \text{Отношение моль углерода к моль водорода} = \frac{\text{Количество молей углерода}}{\text{Количество молей водорода}} \]

\[ \text{Отношение моль углерода к моль водорода} = \frac{7,95 \, \text{моль}}{10,35 \, \text{моль}} \]

\[ \text{Отношение моль углерода к моль водорода} \approx 0,77 \]

Теперь мы можем приближенно найти количество атомов углерода и водорода в молекуле. Мы знаем, что отношение моль углерода к моль водорода равно отношению количества атомов углерода к количеству атомов водорода в молекуле.

Таким образом, учитывая, что у нас есть только один атом углерода в молекуле, мы можем приближенно сказать, что:

\[ \text{Количество атомов водорода} \approx 0,77 \times \text{Количество атомов углерода} \]

Так как количество атомов углерода всегда должно быть целым числом, мы можем приближенно оценить, что:

\[ \text{Количество атомов углерода} \approx 1 \]
\[ \text{Количество атомов водорода} \approx 0,77 \]

Таким образом, молекулярная формула этого углеводорода будет \( \text{C}_1\text{H}_{0,77} \).

Обратите внимание, что водород не может быть частично атомизирован, поэтому мы округлили количество атомов водорода до целого числа.