Для определения относительной плотности бутана (C₄H₁₀) по кислороду и воздуху, необходимо использовать понятие молярной массы и относительной плотности.
1. Молярная масса бутана (C₄H₁₀):
Молекулярная формула бутана — C₄H₁₀. Рассчитаем молярную массу:
- Углерод (C): 4 атома, каждый с молярной массой 12 г/моль.
- Водород (H): 10 атомов, каждый с молярной массой 1 г/моль.
Итого:
[ M(\text{C₄H₁₀}) = 4 \times 12 + 10 \times 1 = 48 + 10 = 58 \text{ г/моль} ]
2. Относительная плотность бутана по кислороду (O₂):
Молярная масса кислорода (O₂):
- Кислород (O): 2 атома, каждый с молярной массой 16 г/моль.
Итого:
[ M(\text{O₂}) = 2 \times 16 = 32 \text{ г/моль} ]
Относительная плотность бутана по кислороду определяется как отношение молярной массы бутана к молярной массе кислорода:
[ D_{\text{C₄H₁₀/O₂}} = \frac{M(\text{C₄H₁₀})}{M(\text{O₂})} = \frac{58}{32} \approx 1.81 ]
3. Относительная плотность бутана по воздуху:
Для расчета относительной плотности бутана по воздуху, необходимо знать молярную массу воздуха. Средняя молярная масса воздуха принимается как 29 г/моль (учитывая основное содержание азота и кислорода).
Относительная плотность бутана по воздуху определяется как отношение молярной массы бутана к молярной массе воздуха:
[ D_{\text{C₄H₁₀/воздух}} = \frac{M(\text{C₄H₁₀})}{M(\text{воздух})} = \frac{58}{29} \approx 2.00 ]
Итог:
- Относительная плотность бутана по кислороду составляет примерно 1.81.
- Относительная плотность бутана по воздуху составляет примерно 2.00.
Таким образом, бутан тяжелее как кислорода, так и воздуха.