В4. Молекулярная формула углеводорода массовая доля углерода в котором 82,8% и плотность по воздуху 2.

Пусть углеводород имеет формулу CₓHᵧ.

1. Расчет молярной массы углеводорода:

Плотность по воздуху = M(углеводорода) / M(воздуха)

M(воздуха) ≈ 29 г/моль

M(углеводорода) = Плотность по воздуху * M(воздуха) = 2 * 29 = 58 г/моль

2. Определение массовой доли водорода:

Массовая доля углерода (C) = 82,8% или 0,828

Массовая доля водорода (H) = 100% - 82,8% = 17,2% или 0,172

3. Отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода:

x : y = (массовая доля C / Ar(C)) : (массовая доля H / Ar(H))

x : y = (0,828 / 12) : (0,172 / 1)

x : y = 0,069 : 0,172

Разделим оба числа на 0,069 для упрощения отношения:

x : y ≈ 1 : 2.5

Умножим на 2, чтобы получить целые числа:

x : y ≈ 2 : 5

Таким образом, эмпирическая формула C₂H₅. Молярная масса этой формулы = 2*12 + 5*1 = 29 г/моль. Так как реальная молярная масса углеводорода 58 г/моль, то нужно умножить индексы в эмпирической формуле на 2.

Истинная формула углеводорода: C₄H₁₀

Проверим:

M(C₄H₁₀) = 4 * 12 + 10 * 1 = 48 + 10 = 58 г/моль (совпадает с расчетной)

Массовая доля углерода в C₄H₁₀ = (4 * 12) / 58 = 48 / 58 ≈ 0,8276 или 82,76% (что близко к 82,8%)

Изомеры C₄H₁₀: бутан (CН₃-CН₂-CН₂-CН₃) и изобутан (2-метилпропан)

Ответ: 4