Răspuns:
1. Pentru a determina formula moleculară a hidrocarburii A, trebuie să calculăm câți moli de hidrocarbură sunt prezente în 12,6 g. Formula moleculară a hidrocarburii A poate fi scrisă ca CₓHᵧ, unde x și y sunt numere întregi ce trebuie determinate.
Masa moleculară a hidrogenului (H) este 1 g/mol, iar masa moleculară a carbonului (C) este 12 g/mol. Densitatea hidrocarburii în raport cu aerul de 1,453 indică faptul că hidrocarbura este mai ușoară decât aerul, deci are o masă moleculară mai mică decât cea a aerului (aproximativ 29 g/mol).
Calculăm câți moli de hidrocarbură sunt prezente în 12,6 g:
\[ \text{Masa molară a hidrocarburii (aprox. 29 g/mol)} = \frac{12,6 \text{ g}}{\text{masa molară}} \]
\[ \text{Moli de hidrocarbură} = \frac{12,6 \text{ g}}{29 \text{ g/mol}} \approx 0,434 \text{ mol} \]
Deoarece avem 0,434 mol de hidrocarbură și 0,434 mol de carbon (C) în 0,434 mol de hidrocarbură, iar fiecare moleculă de hidrocarbură conține un număr întreg de atomi de carbon și de hidrogen, putem presupune că fiecare moleculă de hidrocarbură conține un număr întreg de atomi de carbon și de hidrogen.
Masa molară a hidroxidului de calciu (Ca(OH)₂) este de 74 g/mol. Calculăm câți moli de Ca(OH)₂ sunt prezente în 39,6 g:
\[ \text{Moli de Ca(OH)}_2 = \frac{39,6 \text{ g}}{74 \text{ g/mol}} \approx 0,535 \text{ mol} \]
Dacă masa de hidrocarbură ar fi fost de 0,434 mol, masa de Ca(OH)₂ ar fi fost de 0,535 mol, iar diferența ar fi fost de 0,101 mol. Această diferență de masă indică faptul că hidrocarbura A a reacționat complet cu Ca(OH)₂ pentru a produce CaCO₃ și H₂O, conform ecuației:
\[ \text{CₓHᵧ} + \text{Ca(OH)}₂ \rightarrow \text{CaCO₃} + \text{H₂O} \]
Deoarece CaCO₃ este solid și precipitat, iar H₂O este lichid, aceste substanțe nu sunt prezente în amestecul gazos final, deci nu contribuie la scăderea masei. Prin urmare, scăderea de masă de 0,101 mol reprezintă consumul de hidrocarbură A în reacție.
Din această informație, putem determina masa molară a hidrocarburii A:
\[ \text{masa molară a hidrocarburii A} = \frac{12,6 \text{ g}}{0,101 \text{ mol}} \approx 124,75 \text{ g/mol} \]
Acum putem calcula formula moleculară a hidrocarburii A. Deoarece raportul masic dintre carbon și hidrogen este 1:1 în hidrocarbură, putem presupune că numărul de atomi de carbon este aproximativ egal cu numărul de atomi de hidrogen. Masa molară a hidrogenului este 1 g/mol, iar masa molară a carbonului este 12 g/mol. Deci, masa molară a hidrocarburii A este aproximativ 124,75 g/mol, ceea ce sugerează că hidrocarbura A este formată din aproximativ 10 atomi de carbon și 10 atomi de hidrogen.
Formula moleculară a hidrocarburii A este C₁₀H₁₀.
2. Formula de structură posibilă pentru hidrocarbura A, având în vedere că are doar legături o, ar putea fi:
\[ \text{CH₃-CH₂-CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH₂} \]
Această formulă conține 10 atomi de carbon și 10 atomi de hidrogen, iar numărul de legături duble (o) este 8, conform cerințelor problemei.
