Номер 9, страница 147 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 24. Алканы. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства. Глава 3. Углеводороды - номер 9, страница 147.

Условие.

9. Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 5́ раз тяжелее неона.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$D_{Ne}(\text{алкан}) = 5$

Найти:

Молекулярную формулу алкана ($C_nH_{2n+2}$) - ?

Решение:

1. Относительная плотность паров одного вещества по другому равна отношению их молярных масс. В данном случае, относительная плотность паров алкана по неону ($D_{Ne}(\text{алкан})$) вычисляется по формуле:

$D_{Ne}(\text{алкан}) = \frac{M(\text{алкан})}{M(Ne)}$

где $M(\text{алкан})$ - молярная масса алкана, а $M(Ne)$ - молярная масса неона.

2. Молярная масса неона ($Ne$), согласно периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, составляет approximately $20$ г/моль.

$M(Ne) = 20$ г/моль

3. Теперь мы можем найти молярную массу неизвестного алкана:

$M(\text{алкан}) = D_{Ne}(\text{алкан}) \cdot M(Ne) = 5 \cdot 20 \text{ г/моль} = 100 \text{ г/моль}$

4. Общая формула для гомологического ряда алканов - $C_nH_{2n+2}$. Выразим молярную массу алкана через n, зная, что атомная масса углерода ($C$) равна $12$ а.е.м., а водорода ($H$) - $1$ а.е.м.:

$M(C_nH_{2n+2}) = 12 \cdot n + 1 \cdot (2n+2) = 12n + 2n + 2 = 14n + 2$

5. Приравняем полученное выражение к найденной молярной массе алкана и решим уравнение относительно n:

$14n + 2 = 100$

$14n = 100 - 2$

$14n = 98$

$n = \frac{98}{14}$

$n = 7$

6. Подставим найденное значение n в общую формулу алканов, чтобы определить молекулярную формулу искомого вещества:

$C_7H_{2 \cdot 7 + 2} = C_7H_{16}$

Это гептан.

Ответ: $C_7H_{16}$