Вопрос школьника
Из I,16 г предельного углеводорода получили 1,85 г монохлорпроизводного. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать молярные массы веществ и уравнение реакции хлорирования углеводорода:
CnH2n+2 + Cl2 → CnH2n+1Cl + HCl
Из уравнения видно, что каждый мол монохлорпроизводного содержит один атом хлора и один атом водорода больше, чем соответствующий мол углеводорода. Следовательно, количество молей монохлорпроизводного можно использовать для определения количества молей углеводорода.
Масса монохлорпроизводного:
m(CnH2n+1Cl) = 1,85 г
Молярная масса монохлорпроизводного:
M(CnH2n+1Cl) = M(C) + M(nH) + M(Cl) = 12,01 + n*1,01 + 35,45 = n*36,47 г/моль
Количество молей монохлорпроизводного:
n(CnH2n+1Cl) = m(CnH2n+1Cl) / M(CnH2n+1Cl) = 1,85 г / (n*36,47 г/моль)
Из условия задачи известно, что масса предельного углеводорода равна массе монохлорпроизводного. Поэтому количество молей углеводорода также равно n(CnH2n+1Cl).
Количество молей углеводорода:
n(CnH2n+2) = n(CnH2n+1Cl) = 1,85 г / (n*36,47 г/моль)
Молярная масса углеводорода:
M(CnH2n+2) = m(CnH2n+2) / n(CnH2n+2) = 1,85 г / (n*36,47 г/моль) * (12,01 + 2n*1,01) г/моль
Теперь можно найти значение n, которое соответствует молекулярной формуле предельного углеводорода. Для этого необходимо решить уравнение:
M(CnH2n+2) = 16 г/моль
1,85 г / (n*36,47 г/моль) * (12,01 + 2n*1,01) г/моль = 16 г/моль
12,01 + 2n*1,01 = 16*36,47 / 1,85 / n
2n*1,01 = 16*36,47 / 1,85 / n — 12,01
n = (16*36,47 / 1,85 — 12,01) / 2 / 1,01 = 7
Таким образом, молекулярная формула предельного углеводорода C7H16.
