Номер 1, страница 84 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Пары монобромалкана в 4,24 раза тяжелее воздуха. Определите молекулярную формулу монобромалкана.

Ответ: бромпропан.

Дано:

Относительная плотность паров монобромалкана по воздуху, $D_{воздуха} = 4,24$

Найти:

Молекулярную формулу монобромалкана.

Решение:

Относительная плотность паров вещества по воздуху ($D_{воздуха}$) — это отношение молярной массы вещества ($M_{вещества}$) к средней молярной массе воздуха ($M_{воздуха}$). Средняя молярная масса воздуха является стандартной величиной и принимается равной 29 г/моль.

Формула для расчета относительной плотности по воздуху:

$D_{воздуха} = \frac{M_{вещества}}{M_{воздуха}}$

Из этой формулы мы можем найти молярную массу искомого монобромалкана:

$M_{вещества} = D_{воздуха} \times M_{воздуха} = 4,24 \times 29 \text{ г/моль} = 122,96 \text{ г/моль}$

Поскольку молярные массы соединений, состоящих из основных изотопов, как правило, близки к целым числам, округлим полученное значение до 123 г/моль.

Монобромалканы являются производными алканов, в которых один атом водорода замещен на атом брома. Общая формула алканов — $C_nH_{2n+2}$, следовательно, общая формула монобромалканов — $C_nH_{2n+1}Br$.

Теперь выразим молярную массу вещества через общую формулу, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (округленные до целых чисел для удобства расчетов): $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Br) = 80$.

$M(C_nH_{2n+1}Br) = n \times Ar(C) + (2n+1) \times Ar(H) + Ar(Br)$

$M(C_nH_{2n+1}Br) = 12n + 1(2n+1) + 80 = 12n + 2n + 1 + 80 = 14n + 81$

Теперь у нас есть два выражения для молярной массы, которые мы можем приравнять друг к другу, чтобы найти значение $\text{n}$:

$14n + 81 = 123$

Решим это линейное уравнение:

$14n = 123 - 81$

$14n = 42$

$n = \frac{42}{14}$

$n = 3$

Таким образом, алкан, из которого образован наш монобромалкан, содержит 3 атома углерода. Это пропан.

Подставим найденное значение $n=3$ в общую формулу монобромалкана $C_nH_{2n+1}Br$:

$C_3H_{2 \times 3 + 1}Br \rightarrow C_3H_7Br$

Полученная молекулярная формула $C_3H_7Br$ соответствует бромпропану.

Ответ: молекулярная формула монобромалкана - $C_3H_7Br$.