Задача 4. Определите молекулярную формулу углеводорода, если массовая доля углерода равна 85,75, а водорода – 14,3%. Относительная плотность этого вещества по азоту примерно равна 2.

Для решения этой задачи необходимо определить молекулярную формулу углеводорода, зная массовые доли элементов и относительную плотность по азоту. 1. Предположим, что у нас 100 г углеводорода: * Масса углерода (C) = 85,75 г * Масса водорода (H) = 14,3 г 2. Определение количества вещества углерода и водорода: * $$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{85.75 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 7.15 \text{ моль}$$ * $$n(H) = \frac{m(H)}{M(H)} = \frac{14.3 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 14.3 \text{ моль}$$ 3. Определение отношения C : H: * $$C:H = 7.15 : 14.3$$ * Делим оба числа на наименьшее (7.15): $$C:H = 1 : \frac{14.3}{7.15} = 1 : 2$$ * Простейшая формула: CH₂ 4. Определение молярной массы углеводорода: * Относительная плотность по азоту: 2 * $$M(\text{углеводорода}) = 2 \cdot M(N_2) = 2 \cdot 28 \text{ г/моль} = 56 \text{ г/моль}$$ 5. Определение истинной формулы углеводорода: * Молярная масса простейшей формулы CH₂: $$1 \cdot 12 + 2 \cdot 1 = 12 + 2 = 14 \text{ г/моль}$$ * $$n = \frac{M(\text{углеводорода})}{M(CH_2)} = \frac{56 \text{ г/моль}}{14 \text{ г/моль}} = 4$$ * Истинная формула: (CH₂)₄ = C₄H₈ Ответ: C₄H₈