Для определения структурной формулы химического соединения на основе предоставленной информации, следует выполнить несколько шагов.
Определение эмпирической формулы:
Сначала определим молекулярные массы углерода (C) и водорода (H): C = 12 г/моль, H = 1 г/моль.
Далее, рассчитаем массовые доли каждого элемента:
- Углерод: 85,7%
- Водород: 14,3%
Теперь найдем количество молей каждого элемента в 100 г соединения:
- Углерод: ( \frac{85,7 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 7,14 \text{ моль} )
- Водород: ( \frac{14,3 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 14,3 \text{ моль} )
Определим соотношение атомов, разделив количество молей каждого элемента на наименьшее значение:
- Углерод: ( \frac{7,14}{7,14} = 1 )
- Водород: ( \frac{14,3}{7,14} \approx 2 )
Эмпирическая формула: CH(_2).
Определение молекулярной формулы:
Используем данные об объеме и массе газа. По условию, образец массой 5,25 г занимает объем 2,8 л при нормальных условиях.
Нормальные условия: 1 моль идеального газа занимает 22,4 л.
Найдем количество молей газа:
[
n = \frac{2,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,125 \text{ моль}
]
Рассчитаем молекулярную массу соединения:
[
M = \frac{5,25 \text{ г}}{0,125 \text{ моль}} = 42 \text{ г/моль}
]
Сравним молекулярную массу с эмпирической формулой (CH(_2), M = 14 г/моль). Для получения молекулярной массы 42 г/моль, эмпирическая формула должна быть умножена на 3:
[
(CH_2)_3 = C_3H_6
]
Определение структурной формулы:
Известно, что соединение обесцвечивает бромную воду, что указывает на наличие кратной связи (двойной связи), характерной для алкенов.
С учетом формулы C(_3)H(_6) и наличия двойной связи, можно предположить, что речь идет о пропене (пропилена):
[
\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2
]
Итак, структурная формула соединения, вероятно, является пропеном (пропиленом), который имеет формулу C(_3)H(_6) и способен обесцвечивать бромную воду благодаря наличию двойной связи.