Question

При нагревании некоторого углеводорода с металлическим катализатором образовалось 100 г толуола и 6,5 г водорода. Установите молекулярную формулу исходного углеводорода.

Answer 1

Ароматические углеводороды можно получить отщеплением водорода  от алканов или циклоалканов, при этом выделяется разное количество водорода (4 или 3 молекулы на одну молекулу углеводорода). Уравнение реакции дегидрирования неизвестного углеводорода с образованием толуола имеет вид:
СхНy→С7Н8 +zН2
Количество атомов водорода и углерода в левой и правой частях должны быть одинаковы. Это означает, что х=7, y=8+2z.
Необходимо найти z. Согласно уравнению реакции количество вещества водорода в z раз больше количества вещества толуола:
ν(Н2)=m/M=6,5 г/2 г/моль=3,25 моль
ν(С7Н8)=m/M=100 г/92 г/моль=1,09 моль
ν(Н2): ν(С7Н8)=z:1 (по уравнению), а на самом деле как
3,25:1,09, откуда z=3
Следовательно, y=8+2×3=14.Формула исходного углеводорода С7Н14.
Ответ: С7Н14.