Question

1.O hidrocarbura gazoasa A are compozitia procentuala de masa: 85.741 %C si 14.286% H si densitatea in conditii normale p=1.875 g/L.
a) Sa se determine formula moleculara a hirocarburii
b) Sa se calculeze densitatea fata de aer a hidrocarburii

2. Hidrocarbura gazoasa A contine: 17.241%H si are p= 4.834 g/L la 4.1 atm si 327*Celsius
a) determinati formula moleculara si raportul de masa C:H
b) calculati volumul (c.n.) ocupat de 290 kg de hidrocarbura A

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Banuiesc ca punctul din numere in enunt inseamna virgula. In aceasta ipoteza voi rezolva.

Problema 1.

a).
In conditii normale(c.n.), volumul unui mol de gaz este 22,4 litri.

Hidrocarbura A este gazoasa, deci densitatea ei in c.n. este raportul dintre masa ei moleculara(molara) si volumul molarVm (adica 22,4 litri). De aici putem gasi masa moleculara a hidrocarburii A.

ro = M/Vm, de unde M = ro*Vm = 1,875*22,4 = 42.
Deci masa moleculara a hidrocarburii A este 42 g/mol.

Formula procentuala este 85,741% C si 14,286% H.

Determinam formula bruta. Impartim procentul fiecarui element la masa lui atomica relativa rotunjita si apoi caturile obtinute la catul cel mai mic.

C: 85,741/12 = aprox. 7,145;
H: 14,286/1 = 14,286.

C: 7,145/7,145 = 1;
H: 14,286/7,145 = aprox. 1,99 = aprox. 2.

Deci formula bruta este (CH2)n.

Masa moleculara a formule brute este n*12 + 2n*1 = 14n(g/mol).

Deci putem scrie: 14n = 42, de unde n = 3.

Asadar, formula moleculara a hidrocarburii A este C3H6.

b).
Densitatea C3H6 in raport cu aerul(pe care o notez cu d aer) este raportul dintre masa moleculara a C3H6 si masa moleculara medie a aerului.
Din cate stiu eu, masa moleculara medie a aerului este 28,9 g/mol.

Deci: d aer = 42/28,9 = aprox. 1,453.


Problema 2.

a).
Pentru a determina masa moleculara a hidrocarburii A, vom folosi ecuatia de stare a gazelor perfecte.

pV = nRT, unde numarul de moli n = m/M.
Deci: pV = mRT/M, adica
pVM = mRT, de unde

M = mRT/(pV) = roRT/p, deoarece raportul m/V reprezinta densitatea ro a hidrocarburii A.

Se stiu: ro = 4,834 g/l; p = 4,1 atm; R = 0,082 l*atm/(K*mol); T = 327 + 273 = 600(K).

Am folosit relatia T(K) = t(in grade Celsius) + 273.

Daca ti se cere sa folosesti relatia T(K) = t(in grade Celsius) + 273,15, calculeaza cu aceasta relatie.

Deci: M = roRT/p = 4,834*0,082*600/4,1 = 58,008 = aprox. 58.

Deci masa moleculara a hidrocarburii A este 58 g/mol.

Procentul de C din hidrocarbura este dat de diferenta: 100% - 17,241% = 82,759%.

Formula procentuala a hidrocarburii este C: 82,759%;  H: 17,241%.

Determinam formula bruta.

C: 82,759/12 = aprox. 6,8965;
H: 17,241/1 = 17,241.

C: 6,8965/6,8965 = 1;
H: 17,241/6,8965 = aprox. 2,499 = aprox. 2,5.

Deci formula bruta este (CH2,5)n.

Masa moleculara corespunzatoare formulei brute este n*12 + 2,5n*1 = 14,5n(g/mol).

Deci putem scrie: 14,5n = 58, de unde n = 4.

Deci formula moleculara a hidrocarburii A este C4H10.

Masa moleculara este deci 4*12 + 10*1 = 48 + 10 = 58(g/mol).
De aici gasim raportul de masa: C : H = 48 : 10 = 4,8 : 1.

b).
Stim ca in c.n., volumul unui mol de gaz este 22,4 litri.

290 kg = 290000 g.

Daca 58 g C4H10 ocupa un volum de 22,4 litri C4H10
Atunci 290000 g C4H10 vor ocupa un volum de x litri C4H10

x = 290000*22,4/58 = 112000(litri C4H10) = 112(metri cubi C4H10).

Se stie ca 1 metru cub = 1000 dm cubi = 1000 litri.


Observatie. Daca vrei poti verifica daca formulele moleculare gasite corespund unor formule moleculare valide. Asta se face calculand suma covalentelor(care trebuie sa fie numar par) si calculand nesaturarea echivalenta N.E.(care trebuie sa fie numar natural, inclusiv 0).
Insa in cazul problemelor de fata, se stie ca C3H6 si respectiv C4H10 corespund unor formule moleculare valide.