Для того чтобы установить молекулярную формулу алкена, который взаимодействует с хлороводородом (HCl) и образует монохлорпроизводное с относительной плотностью по азоту 3.30, нужно провести несколько расчетов.
Определение молекулярной массы монохлорпроизводного:
Относительная плотность вещества по азоту (N₂) равна 3.30. Относительная молекулярная масса азота (N₂) составляет 28 (грамм/моль).
Молекулярная масса монохлорпроизводного (M_хлор) будет равна:
[
M_хлор = 3.30 \times 28 = 92.4 \text{ г/моль}
]
Определение молекулярной формулы алкена:
Алкен (CnH2n) в реакции с хлороводородом (HCl) образует монохлорпроизводное, которое имеет формулу CnH2n+1Cl.
Мы знаем, что молекулярная масса монохлорпроизводного равна 92.4 г/моль. Формула молекулярной массы монохлорпроизводного:
[
M(CnH2n+1Cl) = 12n + (2n + 1) + 35.5 = 14n + 36.5
]
Поскольку молекулярная масса монохлорпроизводного составляет 92.4 г/моль, приравняем это значение к выражению:
[
14n + 36.5 = 92.4
]
Решим это уравнение:
[
14n = 92.4 - 36.5
]
[
14n = 55.9
]
[
n = \frac{55.9}{14} \approx 4
]
Таким образом, ( n \approx 4 ).
Определение молекулярной формулы:
Подставив ( n = 4 ) в формулу алкена (CnH2n), получаем:
[
C_4H_8
]
Проверка:
Монохлорпроизводное будет иметь формулу:
[
C_4H_8 + HCl \rightarrow C_4H_9Cl
]
Проверим молекулярную массу C_4H_9Cl:
[
4 \times 12 + 9 \times 1 + 35.5 = 48 + 9 + 35.5 = 92.5 \text{ г/моль}
]
Значение 92.5 г/моль очень близко к рассчитанному 92.4 г/моль, что подтверждает правильность наших расчетов.
Таким образом, молекулярная формула алкена, взаимодействие которого с хлороводородом приводит к образованию монохлорпроизводного с относительной плотностью по азоту 3.30, является C4H8.