22. Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет 85,7%, водорода 14,3%. Относительная плотность этого вещества по воздуху равна 1,93. На основании этих данных: 1) установите молекулярную формулу исходного вещества; 2) составьте его структурную формулу.

Решение: 1) Определение молекулярной формулы. Пусть формула углеводорода CₓHᵧ Массовые доли элементов: ω(C) = 85,7% ω(H) = 14,3% Отношение массовых долей: x : y = ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H) = 85,7/12 : 14,3/1 = 7,14 : 14,3 ≈ 1 : 2 Простейшая формула: CH₂ Молярная масса воздуха: M(воздуха) = 29 г/моль Относительная плотность по воздуху: D = 1,93 Молярная масса углеводорода: M(CxHy) = D * M(воздуха) = 1,93 * 29 = 55,97 ≈ 56 г/моль Молярная масса простейшей формулы: M(CH₂) = 12 + 2 = 14 г/моль Отношение молярных масс: n = M(CxHy) / M(CH₂) = 56 / 14 = 4 Следовательно, истинная формула углеводорода: (CH₂)₄ = C₄H₈ Молекулярная формула исходного вещества: C₄H₈ 2) Составление структурной формулы. Поскольку углеводород имеет формулу C₄H₈, это алкен или циклоалкан. Возможные структурные формулы: * Бутен-1: CH₂=CH-CH₂-CH₃ * Бутен-2: CH₃-CH=CH-CH₃ * 2-метилпропен: (CH₃)₂C=CH₂ * Циклобутан * Метилциклопропан