Присоединиться

Химия·Органическая химия·10 класс

Определите молекулярную формулу алкана, если плотность его паров по водороду равна 29

Условие

Газообразный предельный углеводород (алкан) с неразветвлённой углеродной цепью имеет относительную плотность паров по водороду, равную 29. Определите молекулярную формулу этого углеводорода, назовите его и найдите массовую долю углерода в нём (в процентах, с точностью до сотых).

Ответ

C4H10C_4H_{10} — бутан; ω(C)=82,76 %\omega(C) = 82{,}76\ \%

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Переводим относительную плотность в молярную массу

    Относительная плотность газа по водороду показывает, во сколько раз он тяжелее водорода:

    DH2=M(в-ва)M(H2)D_{H_2} = \frac{M(\text{в-ва})}{M(H_2)}, где M(H2)=2M(H_2) = 2 г/моль.

    Отсюда M(в-ва)=DH22=292=58M(\text{в-ва}) = D_{H_2} \cdot 2 = 29 \cdot 2 = 58 г/моль.

    Запомните: сама плотность — величина безразмерная, молярную массу она даёт только после умножения на 2.

  2. Шаг 2. Записываем общую формулу алканов

    Все предельные углеводороды (алканы) отвечают общей формуле CnH2n+2C_nH_{2n+2}.

    Её молярная масса выражается через число атомов углерода:

    M=12n+1(2n+2)=14n+2M = 12n + 1 \cdot (2n + 2) = 14n + 2 (г/моль).

    Теперь неизвестное одно — число nn.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Решаем уравнение относительно n
  • Шаг 4. Записываем формулу и проверяем её
  • Шаг 5. Считаем массовую долю углерода
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Принимают саму плотность за молярную массу и ищут алкан с M=29M = 29 г/моль — такого нет.

  • Берут общую формулу CnH2nC_nH_{2n} (алкены) вместо CnH2n+2C_nH_{2n+2} и получают дробное nn.

  • Забывают «+2» в выражении 14n+214n + 2 и получают n4,14n \approx 4{,}14.

  • Не замечают, что составу C4H10C_4H_{10} отвечают два вещества, и считают, что плотность паров сама по себе определяет название.

Другие задачи по теме «Органическая химия»