В каком из следующих веществ - метане, этане или пропане - массовая доля водорода наибольшая? Подтвердите свой ответ

Чтобы определить, в каком из веществ - метане (CH4), этане (C2H6) или пропане (C3H8) - массовая доля водорода наибольшая, нам нужно проанализировать их молекулярные формулы.

Массовая доля вещества в соединении - это отношение массы данного элемента к общей массе соединения. Чтобы рассчитать массовую долю водорода в каждом из веществ, нам необходимо узнать их молярные массы и массовые доли элементов.

Молярная масса метана (CH4) равна \(12.01 \, г/моль\) (масса углерода) + \(4 \times 1.008 \, г/моль\) (масса водорода) = \(16.04 \, г/моль\).

Массовая доля водорода в метане: \[\frac{4 \times 1.008 \, г/моль}{16.04 \, г/моль} \approx 0.25 \, (или 25\%)\]

Молярная масса этана (C2H6) равна \(2 \times 12.01 \, г/моль\) (масса углерода) + \(6 \times 1.008 \, г/моль\) (масса водорода) = \(30.07 \, г/моль\).

Массовая доля водорода в этане: \[\frac{6 \times 1.008 \, г/моль}{30.07 \, г/моль} \approx 0.40 \, (или 40\%)\]

Молярная масса пропана (C3H8) равна \(3 \times 12.01 \, г/моль\) (масса углерода) + \(8 \times 1.008 \, г/моль\) (масса водорода) = \(44.10 \, г/моль\).

Массовая доля водорода в пропане: \[\frac{8 \times 1.008 \, г/моль}{44.10 \, г/моль} \approx 0.47 \, (или 47\%)\]

Таким образом, массовая доля водорода наибольшая в пропане (47\%), затем в этане (40\%), и наименьшая в метане (25\%).

Из данного расчета можно сделать вывод, что с увеличением числа атомов углерода в гомологическом ряду, массовая доля водорода в веществах также увеличивается. Это объясняется тем, что с увеличением числа атомов углерода в молекуле увеличивается количество атомов водорода, которые могут связаться с углеродом. Таким образом, пропан, содержащий 3 атома углерода, имеет наибольшую массовую долю водорода.