Гомолог метана: определение формулы соединения

Гомологами называются органические соединения, принадлежащие к одному классу и имеющие общую структуру, которая отличается только числом повторяющихся элементов (алкильных групп) в молекуле.

Для определения формулы гомолога метана, необходимо знать его массу и объем при нормальных условиях (н. у.).

Согласно условию, гомолог метана имеет массу 11 грамм и занимает объем 5,6 литра при нормальных условиях.

Перед тем как приступить к расчетам, вспомним, что при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра.

Сначала найдем количество молей газа в данном примере. Расчеты можно выполнить с использованием уравнения состояния идеального газа, PV = nRT, где P - давление газа (атмосферы), V - объем газа (литры), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/(мольК)), T - температура газа (Кельвины).

В данном случае, при нормальных условиях, давление равно 1 атмосфере, объем равен 5,6 литра, а температура равна 273 К (нормальная температура). Подставляя эти значения в уравнение состояния газа, получим:

1 * 5,6 = n * 0,0821 * 273

5,6 = 22,383 * n

n = 5,6 / 22,383

n ≈ 0,25 моль

Теперь, имея количество молей газа, можно вычислить количество гомолога метана в графах:

Молярная масса гомолога метана равна 11 г / 0,25 моль = 44 г / моль

Таким образом, формула соединения гомолога метана будет C4H10. Поясню, почему: масса в 44 грамма соответствует молярной массе C4H10 - бутана (наиболее близкого гомолога метана).

Итак, гомолог метана при нормальных условиях занимает объем 5,6 литра и имеет формулу C4H10.

Такие расчеты помогают нам определить формулу соединения на основе информации о его массе и объеме при нормальных условиях.