Какова молярная масса (г/моль) алкана, если он реагировал с бромом в соотношении 1:2 при облучении ультрафиолетом и образованный органический продукт имеет массовую долю брома 85,1%?

Химия Колледж Химия углеводородов молярная масса алкана реакция алкана с бромом массовая доля брома облучение ультрафиолетом органический продукт брома Новый

Для решения задачи нам нужно определить молярную массу алкана, который реагировал с бромом. Рассмотрим шаги, которые помогут нам найти ответ.

1. Запишем уравнение реакции. Алкан (CnH2n+2) реагирует с бромом (Br2) в соотношении 1:2. Это значит, что на каждую молекулу алкана реагируют две молекулы брома. В результате реакции образуется бромалкан (CnH2nBr2).
2. Определим состав бромалкана. В бромалкане содержится:
   • n атомов углерода (C),
   • 2n атомов водорода (H),
   • 2 атома брома (Br).
3. Расчитаем молярную массу бромалкана. Молярная масса (M) бромалкана будет равна:
   • M = (n * M(C)) + (2n * M(H)) + (2 * M(Br)),
   где M(C) = 12 г/моль, M(H) = 1 г/моль, M(Br) = 80 г/моль.
4. Подставим значения. Подставим в формулу:
   • M = (n * 12) + (2n * 1) + (2 * 80) = 12n + 2n + 160 = 14n + 160.
5. Используем массовую долю брома для нахождения n. Массовая доля брома в бромалкане составляет 85,1%. Это можно записать как:
   • массовая доля Br = (масса Br / масса бромалкана) * 100% = 85,1%.
   Тогда масса Br в бромалкане:
   • масса Br = 2 * 80 = 160 г (для двух атомов брома).
   Масса бромалкана равна:
   • масса бромалкана = 14n + 160 г.
   Подставим в формулу:
   • 160 / (14n + 160) = 0,851.
6. Решим уравнение. Умножим обе стороны на (14n + 160):
   • 160 = 0,851 * (14n + 160).
   Раскроем скобки:
   • 160 = 11,914n + 136,16.
   Переносим 136,16 на левую сторону:
   • 160 - 136,16 = 11,914n.
   Получаем:
   • 23,84 = 11,914n.
   Делим обе стороны на 11,914:
   • n ≈ 2.
7. Определим молярную массу алкана. Если n = 2, то алкан - это бутан (C4H10). Молярная масса алкана:
   • M(бутан) = (4 * 12) + (10 * 1) = 48 + 10 = 58 г/моль.

Ответ: Молярная масса алкана составляет 58 г/моль.