2. Выведите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором 84,21%, а относительная плотность по водороду равна 57.

Краткая запись:

• Дано: Углеводород
• Массовая доля углерода (w(C)): 84,21%
• Относительная плотность по водороду (D(H2)): 57
• Найти: Молекулярную формулу (CxHy)

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Найдем молярную массу углеводорода (M).
   \( M = D(H_2) \cdot M(H_2) = 57 \cdot 2 \text{ г/моль} = 114 \text{ г/моль} \)
2. Шаг 2: Найдем массовую долю водорода (w(H)).
   \( w(H) = 100\% - w(C) = 100\% - 84,21\% = 15,79\% \)
3. Шаг 3: Найдем соотношение атомов углерода (x) и водорода (y) в молекуле.
   \( x = \frac{w(C)}{M(C)} = \frac{84,21}{12} \approx 7 \)
   \( y = \frac{w(H)}{M(H)} = \frac{15,79}{1} \approx 15,79 \approx 16 \)
   Соотношение C:H ≈ 7:16.
4. Шаг 4: Определим истинную молекулярную формулу.
   Проверим, соответствует ли молярная масса соотношению C7H16.
   \( M(C_7H_{16}) = 7 \cdot 12 + 16 \cdot 1 = 84 + 16 = 100 \text{ г/моль} \)
   Это не совпадает с полученной молярной массой (114 г/моль). Продолжим поиск.
   Попробуем умножить соотношение на 2: C14H32.
   \( M(C_{14}H_{32}) = 14 \cdot 12 + 32 \cdot 1 = 168 + 32 = 200 \text{ г/моль} \)
   Попробуем умножить соотношение из шага 3 на 2, чтобы получить целые числа, но не совсем.
   Из шага 3, мы получили приблизительное соотношение x:y = 7:16.
   Попробуем найти кратность для молярной массы: \( k = \frac{114}{100} = 1.14 \). Это не целое число.
   Давайте пересчитаем соотношение атомов, используя молярную массу 114 г/моль:
   \( x = \frac{M · w(C)}{M(C)} = \frac{114 \cdot 0,8421}{12} \approx 7,996 \approx 8 \)
   \( y = \frac{M · w(H)}{M(H)} = \frac{114 · 0,1579}{1} \approx 17,99 \approx 18 \)
   Проверим молярную массу для C8H18:
   \( M(C_8H_{18}) = 8 \cdot 12 + 18 \cdot 1 = 96 + 18 = 114 \text{ г/моль} \)
   Это совпадает с вычисленной молярной массой.

Ответ: C8H18