Решаем интересную задачу. При полном сгорании 34,6г смеси двух гомологов бензола, отличающихся по составу на один атом углерода, получили воду массой 30,6г. Установите молекулярные формулы аренов и их массы. Перед началом решения задачи необходимо вспомнить общую формулу аренов СnH2n - 6 Поэтому, формулу второго гомолога бензола, отличающегося на один атом углерода можно записать как Сn+1H2(n+1) - 6 или в преобразованном виде Сn+1H2n - 4 . Дано: СnH2n - 6 +О2 Сn+1H2n - 4 +О2 m(СnH2n - 6 Сn+1H2n – 4)=34,6г m (H2O)=30,6г n- ? m (СnH2n - 6 ) -? m (Сn+1H2n – 4) -? M (СnH2n - 6 ) =14n-6 M (Сn+1H2n – 4)=14n+8 М ( С8Н10 )=106г\моль М ( С9Н12 )=120г\моль Решение: СnH2n - 6 + (3n-3)/2О2 n СО2 + (n-3)Н2О Сn+1H2n - 4 +(3n-2)/2О2 n СО2 + (n-2)Н2О Примем n (СnH2n - 6 )= х моль,а n (Сn+1H2n - 4 )= у моль Рассчитаем n(Н2О)=m/M=30,6г /18г/моль = 1,7моль Выразим количество вещества воды через количества вещества гомологов бензола n(Н2О)= (n-3)n (СnH2n - 6 )= (n-3)х n(Н2О)= (n-2)n (Сn+1H2n – 4)= (n-2)у Суммарное количество вещества воды будет равно (n-3)х +(n-2)у =1,7 Выразим массу первого гомолога бензола m(СnH2n - 6 )= nxM= (14n-6)x m (Сn+1H2n – 4)= nxM=(14n+8 )y Суммарная масса смеси гомологов бензола равна (14n-6)x +(14n+8 )y =34,6 Составим систему уравнений и решим ее: (n-3)х +(n-2)у =1,7 (14n-6)x +(14n+8 )y =34,6 nx-3x +ny-2y=1,7 14nx-6x+14ny+8y=34,4 Умножим первое уравнение на 14 14nx-42x+14ny-28y=23,8 14nx-6x+14ny+8y=34,6 Вычтем из первого уравнения второе -36x -36y=-10,8 x+y=0,3 Поскольку данная задача имеет несколько вариантов решения то примем х=0,1, а у=0,2 и подставим данные значения в первое уравнение (n-3)0,1 +(n-2)0,2 =1,7 и получим 0,1n -0,3 +0,2n -0,4=1,7 0,3n=2,4 n=8 Следовательно первый гомолог бензола имеет формулу С8Н10 а второй С9Н12 И их массы равны соответственно m(C8H10)= 0,1x106=10,6г m(C9H12)= 0,2x120=24г Ответ: m(C8H10)= 0,1x106=10,6г m(C9H12)= 0,2x120=24г