Установление молекулярной формулы алкана

 

Задача 2.2.
Масса неизвестного объема воздуха равна 0,123 г, а масса такого же объема газообразного алкана — 0,246 г (при одинаковых условиях). Определите молекулярную формулу алкана.
Решение:
Согласно закону Авогадро в одинаковых объемах различных, газов, находящихся при одинаковых условиях, содержится одинаковое количество молекул. Следовательно, указанные в условии массы относятся к одинаковым количествам вещества неизвестного алкана и воздуха. Отношение этих масс показывает, во сколько раз пары алкана тяжелее воздуха. А это и есть относительная плотность паров алкана по воздуху. Таким образом,

По значению средней молярной массы воздуха легко определяется молярная масса неизвестного алкана:
М(ср. возд.) = 29 г/моль.

Отсюда

М(СnH2n+2) = D(возд.)   .  M(ср. возд.) = 2 .  29 = 58 г/моль.

Запишем выражение для молярной массы монохлорпроизводного, используя значения молярных масс элементов:

М(СnH2n+2) = 12n + 2n +2  = (14n + 2) г/моль.

Приравниваем полученное выражение к значению истинной молярной массы и получаем математическое уравнение с одним неизвестным:

14n + 2 = 58.

Решая его, получаем:

n = 4.

Согласно уравнению химической реакции переменная «n» 4, следовательно, формула алкана: С4Н10.
Ответ: С4Н10.