Номер 6, страница 241 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Найдите формулу углеводорода, содержащего 82,76% углерода по массе, если его молярная масса равна 58 г/моль.

Дано:

Массовая доля углерода в углеводороде, $\omega(C) = 82,76\% = 0,8276$

Молярная масса углеводорода, $M(C_xH_y) = 58$ г/моль

Атомная масса углерода, $A_r(C) = 12$ г/моль

Атомная масса водорода, $A_r(H) = 1$ г/моль

Все данные уже представлены в единицах, удобных для расчетов, и не требуют перевода в систему СИ.

Найти:

Молекулярную формулу углеводорода ($C_xH_y$)

Решение:

Общая формула углеводорода — $C_xH_y$, где $x$ и $y$ — это количество атомов углерода и водорода в молекуле соответственно.

1. Найдем массу углерода, которая содержится в 1 моль данного углеводорода. Для этого умножим молярную массу вещества на массовую долю углерода:

$m(C \text{ в 1 моль}) = M(C_xH_y) \cdot \omega(C) = 58 \text{ г/моль} \cdot 0,8276 \approx 48$ г

2. Зная массу углерода в 1 моль вещества и его атомную массу, найдем количество атомов углерода ($x$) в одной молекуле:

$x = \frac{m(C \text{ в 1 моль})}{A_r(C)} = \frac{48 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 4$

3. Так как углеводород состоит только из углерода и водорода, найдем массу водорода в 1 моль вещества, вычтя массу углерода из общей молярной массы:

$m(H \text{ в 1 моль}) = M(C_xH_y) - m(C \text{ в 1 моль}) = 58 \text{ г} - 48 \text{ г} = 10$ г

4. Аналогично, зная массу водорода в 1 моль вещества и его атомную массу, найдем количество атомов водорода ($y$) в одной молекуле:

$y = \frac{m(H \text{ в 1 моль})}{A_r(H)} = \frac{10 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 10$

Таким образом, мы определили индексы $x=4$ и $y=10$. Искомая формула углеводорода — $C_4H_{10}$. Это бутан.

Ответ: $C_4H_{10}$