Формула бутена

Определение и формула бутена

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бутен – сложное соединение органической природы, относящееся к классу непредельных/ненасыщенных углеводородов – алкенов.

В обычных условиях бутен представляет собой бесцветный газ с характерным запахом. Смесь бутена с воздухом взрывоопасна. Обладает сильным наркотическим действием.

Химическая формула бутена

Химическая формула бутена C₄H₈. Она показывает, что в составе молекулы этого вещества находится четыре атома углерода (Ar = 12 а.е.м.) и восемь атомов водорода (Ar = 1 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу нитрата цинка:

Mr(C₄H₈) = 4×Ar(C) + 8×Ar(H);

Mr(C₄H₈) = 4×12 + 8×1 = 48 + 8 = 56.

Структурная (графическая) формула бутена

Структурная (графическая) формула бутена является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Графическая формула бутена-1.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Элементарный состав вещества следующий: массовая доля элемента железа 0,7241 (или 72,41%), массовая доля кислорода 0,2759 (или 27,59%). Выведите химическую формулу.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Обозначим число атомов железа в молекуле через «х», число атомов кислорода через «у».

Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов железа и кислорода (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).

Ar(Fe) = 56; Ar(O) = 16.

Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения:

x:y= ω(Fe)/Ar(Fe) : ω(O)/Ar(O);

x:y = 72,41/56 : 27,59/16;

x:y = 1,29 : 1,84.

Наименьшее число примем за единицу (т.е. все числа разделим на наименьшее число 1,29):

1,29/1,29 : 1,84/1,29;

1 : 1,5 = 2 : 3.

Следовательно, простейшая формула соединения железа с кислородом имеет вид Fe₂O₃.

Ответ

Fe₂O₃

ПРИМЕР 2

Задание

Какова молекулярная формула спирта, если массовые отношения m(C):m(H):m(O) = 3:1:4 и относительная молекулярная масса Mr = 32?

Решение

Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

n = m / M.

Найдем молярные массы углерода, водорода и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(C) = 12 г/моль, М(H) = 1 г/моль, а M(O) = 16 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

n (C) = m (C) / M (C);

n (C) = 3 / 12 = 0,25 моль.

n (H) = m (H) / M (H);

n (H) = 1 / 1 = 1 моль.

n (O) = m (O) / M (O);

n (O) = 4 / 16 = 0,25 моль.

Найдем мольное отношение:

n(C) :n(H):n(O) = 0,25 : 1 : 0, 25 = 1 :4 : 1,

т.е. формула соединения спирта имеет вид CH₃OH. Это метанол