Представьте формулу алкана, содержащего 24 атома водорода. Определите процентное содержание углерода в этом соединении

Хорошо, я могу помочь с этой задачей. Для начала, давайте определим формулу общего вида для алканов. Алканы - это насыщенные углеводороды, состоящие только из атомов углерода и водорода. Формула для алканов выглядит следующим образом: \( C_nH_{2n+2} \), где \(n\) - количество атомов углерода.

В данной задаче нам известно, что в алкане содержится 24 атома водорода. Мы можем использовать эту информацию, чтобы определить значение переменной \(n\) в формуле. Давайте подставим значения в формулу и решим уравнение:

\[ C_nH_{2n+2} \]

Подставляем \(n = ?\) и \( H = 24 \):

\[ C_nH_{2n+2} = C_nH_{24} \]

Так как один атом углерода связан с двумя атомами водорода, то количество атомов углерода в соединении будет половиной от общего количества атомов водорода. То есть:

\[ n = \frac{24}{2} = 12 \]

Мы нашли значение переменной \(n\), которая равняется 12. Теперь мы можем подставить это значение в исходную формулу:

\[ C_{12}H_{2(12)+2} \]

Выполняем вычисления:

\[ C_{12}H_{26} \]

Таким образом, алкан, содержащий 24 атома водорода, будет иметь формулу \( C_{12}H_{26} \).

Теперь, чтобы определить процентное содержание углерода, нам нужно узнать молярную массу этого соединения. Молярная масса вычисляется путем сложения атомных масс углерода и водорода, умноженных на их соответствующие коэффициенты в формуле. У нас есть 12 атомов углерода и 26 атомов водорода. Атомные массы углерода и водорода составляют 12,01 г/моль и 1,01 г/моль соответственно.

Вычисляем массу углерода:

\[ 12 \times 12,01 \, \text{г/моль} = 144,12 \, \text{г} \]

Вычисляем массу водорода:

\[ 26 \times 1,01 \, \text{г/моль} = 26,26 \, \text{г} \]

Вычисляем общую массу:

\[ 144,12 \, \text{г} + 26,26 \, \text{г} = 170,38 \, \text{г} \]

Теперь, чтобы найти процентное содержание углерода, мы делим массу углерода на общую массу и умножаем на 100:

\[ \frac{144,12 \, \text{г}}{170,38 \, \text{г}} \times 100 = 84,58 \% \]

Таким образом, процентное содержание углерода в данном алкане, содержащем 24 атома водорода, составляет около 84,58%.