Номер 61, страница 32 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

2.61. Составьте в общем виде молекулярные формулы алканов, в которых количество атомов водорода равно: а) у; б) 4у; в) 2у + 4; г) х + у + z; д) 4х + 2у – 2.

Для решения этой задачи необходимо использовать общую формулу гомологического ряда алканов (насыщенных углеводородов), которая имеет вид $C_nH_{2n+2}$. В этой формуле $n$ обозначает количество атомов углерода, а выражение $(2n+2)$ — соответствующее количество атомов водорода.

Ключевым шагом для каждого пункта будет выражение количества атомов углерода ($n$) через заданное в условии количество атомов водорода ($N(H)$).

Из общей формулы имеем: $N(H) = 2n + 2$.

Выразим $n$:

$2n = N(H) - 2$

$n = \frac{N(H) - 2}{2}$

Теперь, используя эту зависимость, решим каждый пункт задачи.

а) Дано:

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$

Количество атомов водорода: $N(H) = y$

Найти:

Молекулярную формулу алкана в общем виде.

Решение:

Используем выведенную ранее формулу для нахождения числа атомов углерода $n$:

$n = \frac{N(H) - 2}{2}$

Подставим в нее заданное количество атомов водорода $N(H) = y$:

$n = \frac{y - 2}{2}$

Теперь запишем общую молекулярную формулу алкана, подставив в нее выражение для $n$ и данное количество атомов водорода $y$:

Ответ: $C_{\frac{y-2}{2}}H_y$.

б) Дано:

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$

Количество атомов водорода: $N(H) = 4y$

Найти:

Молекулярную формулу алкана в общем виде.

Решение:

Найдем число атомов углерода $n$, подставив $N(H) = 4y$ в общую зависимость:

$n = \frac{N(H) - 2}{2} = \frac{4y - 2}{2}$

Упростим выражение, вынеся общий множитель 2 в числителе:

$n = \frac{2(2y - 1)}{2} = 2y - 1$

Запишем итоговую молекулярную формулу:

Ответ: $C_{2y-1}H_{4y}$.

в) Дано:

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$

Количество атомов водорода: $N(H) = 2y + 4$

Найти:

Молекулярную формулу алкана в общем виде.

Решение:

Найдем число атомов углерода $n$ для $N(H) = 2y + 4$:

$n = \frac{N(H) - 2}{2} = \frac{(2y + 4) - 2}{2}$

Упростим выражение:

$n = \frac{2y + 2}{2} = \frac{2(y + 1)}{2} = y + 1$

Запишем итоговую молекулярную формулу:

Ответ: $C_{y+1}H_{2y+4}$.

г) Дано:

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$

Количество атомов водорода: $N(H) = x + y + z$

Найти:

Молекулярную формулу алкана в общем виде.

Решение:

Найдем число атомов углерода $n$ для $N(H) = x + y + z$:

$n = \frac{N(H) - 2}{2} = \frac{(x + y + z) - 2}{2} = \frac{x + y + z - 2}{2}$

В данном случае выражение для $n$ не упрощается. Запишем итоговую молекулярную формулу:

Ответ: $C_{\frac{x+y+z-2}{2}}H_{x+y+z}$.

д) Дано:

Общая формула алканов: $C_nH_{2n+2}$

Количество атомов водорода: $N(H) = 4x + 2y - 2$

Найти:

Молекулярную формулу алкана в общем виде.

Решение:

Найдем число атомов углерода $n$ для $N(H) = 4x + 2y - 2$:

$n = \frac{N(H) - 2}{2} = \frac{(4x + 2y - 2) - 2}{2}$

Упростим выражение:

$n = \frac{4x + 2y - 4}{2} = \frac{2(2x + y - 2)}{2} = 2x + y - 2$

Запишем итоговую молекулярную формулу:

Ответ: $C_{2x+y-2}H_{4x+2y-2}$.