Номер 6, страница 217 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

6. Относительно молекулярные массы:

a) 30;

b) 58;

c) 72.

Составьте формулы углеводородов.

Дано:

Относительные молекулярные массы углеводородов:

a) $M_r = 30$

b) $M_r = 58$

c) $M_r = 72$

Относительные атомные массы: $A_r(C) = 12$, $A_r(H) = 1$.

Найти:

Молекулярные формулы углеводородов.

Решение:

Общая формула любого углеводорода — $C_xH_y$, где $x$ — число атомов углерода, а $y$ — число атомов водорода.

Относительная молекулярная масса ($M_r$) такого соединения вычисляется по формуле:

$M_r(C_xH_y) = x \cdot A_r(C) + y \cdot A_r(H)$

Используя относительные атомные массы углерода ($A_r(C) \approx 12$) и водорода ($A_r(H) \approx 1$), получаем:

$M_r(C_xH_y) = 12x + y$

В задаче не указан класс углеводородов. Чаще всего в таких задачах рассматриваются предельные углеводороды (алканы). Проверим, принадлежат ли искомые вещества к этому классу.

Общая формула гомологического ряда алканов — $C_nH_{2n+2}$. Их относительная молекулярная масса выражается формулой:

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

Найдем число атомов углерода $n$ для каждого случая, используя эту формулу.

a)

Для углеводорода с относительной молекулярной массой $M_r = 30$:

$14n + 2 = 30$

$14n = 30 - 2$

$14n = 28$

$n = \frac{28}{14} = 2$

Поскольку $n$ — целое число, углеводород является алканом. Подставим значение $n=2$ в общую формулу алканов $C_nH_{2n+2}$:

$C_2H_{2 \cdot 2 + 2} = C_2H_6$

Проверка: $M_r(C_2H_6) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 24 + 6 = 30$. Значение верное.

Ответ: $C_2H_6$

b)

Для углеводорода с относительной молекулярной массой $M_r = 58$:

$14n + 2 = 58$

$14n = 58 - 2$

$14n = 56$

$n = \frac{56}{14} = 4$

Поскольку $n$ — целое число, углеводород является алканом. Подставим значение $n=4$ в общую формулу алканов $C_nH_{2n+2}$:

$C_4H_{2 \cdot 4 + 2} = C_4H_{10}$

Проверка: $M_r(C_4H_{10}) = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 = 48 + 10 = 58$. Значение верное.

Ответ: $C_4H_{10}$

c)

Для углеводорода с относительной молекулярной массой $M_r = 72$:

$14n + 2 = 72$

$14n = 72 - 2$

$14n = 70$

$n = \frac{70}{14} = 5$

Поскольку $n$ — целое число, углеводород является алканом. Подставим значение $n=5$ в общую формулу алканов $C_nH_{2n+2}$:

$C_5H_{2 \cdot 5 + 2} = C_5H_{12}$

Проверка: $M_r(C_5H_{12}) = 5 \cdot 12 + 12 \cdot 1 = 60 + 12 = 72$. Значение верное.

Ответ: $C_5H_{12}$