Химия
8 класс
Вопрос
После полного сгорания 0,5 г неизвестного углеводорода в избытке кислорода получено 0,281 г воды и 1,717 г двуокиси углерода. При испарении некоторого количества того же углеводорода его пары занимают 1/4 объема, который бы заняло такое же по массе количество кислорода при тех же значениях температуры и давления. Молекулярная масса кислорода равна 32.
Установите молекулярную формулу углеводорода.
Какие углеводороды имеют такую молекулярную формулу? Приведите их структурные формулы.
Ответ
В 44 г $CO_2$ содержится 12 г $С$,
в 1,717 г $CO_2$ - $x$ г $С$,
$x = 0,4688$ г $С$.
В 18 г $H_2O$ содержится 2 г $Н$,
в 0,281 г $H_2O$ - $у$ г $Н$,
$у = 0,0312$ г $Н$.
$М_C$ - число атомов углерода в молекуле,
$М_H$ - число атомов водорода в молекуле,
$M_C : M_H = \frac{x}{12} : \frac{y}{1} = \frac{0,4688}{12} : \frac{0,0312}{1} = 5 : 4$.
Простейшая формула углеводорода $C_5H_4$ ($М_0 = 64$).
Пары некоторого количества, например 1 моля вещества, занимают в четыре раза меньший объем, чем равное количество (1 моль) кислорода. Следовательно, молекулярная масса вещества в 4 раза больше молекулярной массы кислорода ($М = 32$), т. е. $М = 32 \cdot 4 = 128$. Молекулярная формула исследуемого углеводорода $C_{10}H_8$, так как $M = 2M_0$.
Можно предложить большое число структурных формул веществ состава $C_{10}H_8$. Важнейшим из них является нафталин (I), его изомерами служат, например, азулен(II), бензофульвен(П) или м-винилфенилацетилен