Question

O hidrocarbura aromatica A , mononucleara, disubstituita se arde. stiind ca A are cat laterala de tipul Cn H2n+1 si ca prin arderea a 0.05kmoli  hidrocarbura se degaja 10.08 m3 CO2 se cere:
a. formula moleculara a hidrocarb A 

Answer 1

Voi nota inmultirea cu "*".

Consideram ca volumul de CO2 este masurat in c.n.

Deoarece volumul unui kilomol de gaz este in c.n. 22,4 metri cubi, rezulta ca numarul de kmoli de CO2 ce se degaja la arderea a 0,05 kmoli hidrocarbura este 10,08/22,4 = 0,45(kmoli CO2).
Masa molara a CO2 este 1*12 + 2*16 = 44(g/mol).
Deci 0,45 kmoli CO2 va corespunde la 0,45*44 = 19,8(kg CO2).

Deoarece avem reactie de ardere a hidrocarburii, cand se obtin doar CO2 si H2O, rezulta ca toata masa de carbon din hidrocarbura se va regasi in masa de CO2 rezultat.

Sa gasim masa de carbon din 19,8 kg CO2 rezultat.

Daca in 44 kg CO2 se gasesc 12 kg C
Atunci in 19,8 kg CO2 se vor gasi x kg C
x = 12*19,8/44 = 5,4(kg C).

Sa vedem acum cate kg de C se gasesc in 1 kmol hidrocarbura.

Daca in 0,05 kmoli hidrocarbura se gasesc 5,4 kg C
Atunci in 1 kmol hidrocarbura se vor gasi y kg C
y = 1*5,4/0,05 = 108(kg C).
Asta inseamna 108/12 = 9(kmoli C).

Deci daca intr-un kilomol de molecule de hidrocarbura se gasesc 9 kmoli de atomi de C, rezulta ca intr-o molecula de hidrocarbura se vor gasi 9 atomi de C.
Hidrocarbura fiind aromatica, mononucleara si disubstituita, rezulta(avand in vedere si faptul ca forma catenei laterale este de tipul ChH2n+1, )  ca ar avea un nucleu benzenic disubstituit, cu o catena laterala sub forma de radical metil - CH3 si cu cealalta catena laterala sub forma de radical etil -CH2 - CH3. Radicalii metil si etil corespund formulei generale a radicalilor de tipul CnH2n+1.Asta ca sa avem 9 atomi de C in molecula. Daca am fi avut radicalii propil sau izopropil, am fi avut tot 9 atomi de C in molecula, dar hidrocarbura ar fi avut nucleu benzenic monosubstituit.

Nucleul benzenic disubstituit este de forma - C6H4 -, iar aici adaugam ca substituenti un radical metil - CH3 si un radical etil -CH2 - CH3.

Deci formula moleculara este C9H12.
Verificam formula C9H12.

Suma covalentelor este 9*4 + 12*are este numar par.
Nesaturarea echivalenta N.E. = [(2*9 + 2) - 12]/2 = 4 care este numar intreg si pozitiv, iar valoarea sa(N..E. = 4) corespunde(ca si valorile N.E = cu 5 si 6) compusilor aromatici mononucleari.
Asadar, formula C9H12 este valida, iar ca structuri in cazul de fata ar fi trei izomeri(orto, meta, para) , in functie de pozitia radicalilor metil si etil (din cele doua catene laterale)unul fata de celalalt. Aceste structuri  cred ca stii sa le scrii.
Asta este parerea mea. Mai vezi si alte pareri.