2. Найдите молекулярную формулу углеводорода, в составе которого массовая доля углерода составляет 0,827, водорода- 0,173, а плотность по воздуху равна 2. Дайте название полученному веществу.

Решение:

1. Определение простейшей формулы:

• Пусть масса углеводорода равна 100 г.
• Масса углерода (C) = 0.827 \( \times \) 100 г = 82.7 г.
• Масса водорода (H) = 0.173 \( \times \) 100 г = 17.3 г.
• Количество вещества углерода (n(C)) = \( \frac{82.7 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 6.89 \text{ моль} \)
• Количество вещества водорода (n(H)) = \( \frac{17.3 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 17.3 \text{ моль} \)
• Отношение атомов C:H = \( 6.89 : 17.3 \) ≈ \( 1 : 2.5 \). Умножаем на 2, чтобы получить целые числа: \( 2 : 5 \).
• Простейшая формула: C₂H₅.

2. Определение молярной массы:

• Плотность по воздуху (D_{воздуха}) = 2.
• Средняя молярная масса воздуха ≈ 29 г/моль.
• Молярная масса (M) = D_{воздуха} \( \times \) M(воздуха) = 2 \( \times \) 29 г/моль = 58 г/моль.

3. Определение молекулярной формулы:

• Молярная масса простейшей формулы (C₂H₅) = 2 \( \times \) 12 + 5 \( \times \) 1 = 24 + 5 = 29 г/моль.
• Искомая молекулярная формула кратна простейшей формуле: \( n = \frac{\text{Молекулярная масса}}{\text{Масса простейшей формулы}} = \frac{58 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} = 2 \).
• Молекулярная формула: (C₂H₅)₂ = C₄H₁₀.

4. Название вещества:

• Углеводород с формулой C₄H₁₀ — бутан.

Ответ: Молекулярная формула — C₄H₁₀ (бутан).