Конечно, я готов выступить в роли школьного учителя и предоставить вам подробный ответ на ваш вопрос.
Примеры применения разделения природных смесей в промышленности и получение веществ:
Пример 1: Дистилляция нефтепродуктов
В промышленности широко используется метод разделения природных смесей, называемый дистилляцией. Один из наиболее популярных примеров применения дистилляции - это разделение нефтепродуктов, таких как бензин, дизельное топливо и керосин.
Дистилляция основана на различиях в температуре кипения компонентов смеси. В случае нефтепродуктов, различные компоненты имеют различные температуры кипения. В процессе дистилляции, нефтепродукты нагреваются до определенной температуры, при которой самый легкий компонент (бензин) испаряется и затем конденсируется для сбора. Другие более тяжелые компоненты, такие как дизельное топливо и керосин, остаются в неиспарившейся жидкости. Таким образом, происходит разделение смеси на компоненты с различными свойствами.
Пример 2: Разделение воздуха при получении кислорода и азота
Еще один пример применения разделения природных смесей можно увидеть в процессе получения кислорода и азота из воздуха. В атмосферном воздухе содержатся различные газы, в том числе кислород и азот. Чтобы получить эти газы в промышленных масштабах, необходимо разделить их друг от друга.
Один из методов разделения заключается в использовании процесса фракционированной дистилляции. В этом методе воздух охлаждается до очень низкой температуры, примерно -196 градусов по Цельсию, при которой все газы становятся жидкостью. Затем происходит дистилляция этой жидкости, при которой различные компоненты, такие как кислород и азот, отделяются друг от друга, основываясь на их различных температурах кипения.
Таким образом, в результате фракционированной дистилляции воздуха, получается кислород и азот в чистом виде, что позволяет использовать их в различных процессах промышленности, таких как пищевая промышленность, медицина и производство стекла.
В обоих примерах разделение природных смесей позволяет получить компоненты, которые затем могут быть использованы в различных областях промышленности. Разделение происходит благодаря различным свойствам компонентов, таким как температура кипения или агрегатное состояние, что позволяет отделить компоненты друг от друга и использовать их по отдельности.
Для решения этой задачи, давайте сначала определим молекулярную формулу вещества на основе массовой доли углерода.
1. Для начала, нам нужно вычислить массовую долю водорода. Поскольку алканы содержат только углерод и водород, то массовая доля водорода равна 100% минус массовая доля углерода:
Массовая доля водорода = 100% - 84,51% = 15,49%
2. Теперь, нам нужно преобразовать массовую долю углерода и водорода в мольные доли.
Для этого, нам нужно знать атомные массы углерода и водорода.
Молярная масса углерода (С) равна 12 г/моль, а молярная масса водорода (H) равна 1 г/моль.
Теперь мы можем вычислить количество молей углерода и водорода вещества:
Количество молей углерода = (масса углерода в г) / (молекулярная масса углерода в г/моль)
Количество молей углерода = (84,51 г) / (12 г/моль) = 7,042 моль
Количество молей водорода = (масса водорода в г) / (молекулярная масса водорода в г/моль)
Количество молей водорода = (15,49 г) / (1 г/моль) = 15,49 моль
3. Далее, нам нужно найти наименьшие целые значения отношения количества атомов углерода и водорода в молекуле, чтобы определить молекулярную формулу.
Для этого, нам нужно найти наименьший общий множитель (НОК) количества молей углерода и водорода.
В данном случае, НОК(7,042 моль, 15,49 моль) ≈ 202,29
4. Теперь, мы можем разделить количество молей углерода и водорода на НОК, чтобы получить отношение количества атомов.
5. Наконец, мы можем использовать отношение количества атомов углерода и водорода для определения молекулярной формулы.
Молекулярная формула вещества будет: C0,0347 H0,0764 (где 0,0347 и 0,0764 - отношение количества атомов углерода и водорода)
6. Теперь, структурная формула. Если в исходной молекуле присутствует четвертичный атом углерода, значит она является одним из изомеров бутана.
Структурная формула изомера бутана с четвертичным атомом углерода будет:
H
|
H-C-C-H
|
H
7. Наконец, по международной номенклатуре, этот изомер бутана с четвертичным углеродом называется 2-метилпропан.
Таким образом, молекулярная формула вещества - C0,0347 H0,0764, структурная формула изомера - H-C-C-H, название по международной номенклатуре - 2-метилпропан.
Примеры применения разделения природных смесей в промышленности и получение веществ:
Пример 1: Дистилляция нефтепродуктов
В промышленности широко используется метод разделения природных смесей, называемый дистилляцией. Один из наиболее популярных примеров применения дистилляции - это разделение нефтепродуктов, таких как бензин, дизельное топливо и керосин.
Дистилляция основана на различиях в температуре кипения компонентов смеси. В случае нефтепродуктов, различные компоненты имеют различные температуры кипения. В процессе дистилляции, нефтепродукты нагреваются до определенной температуры, при которой самый легкий компонент (бензин) испаряется и затем конденсируется для сбора. Другие более тяжелые компоненты, такие как дизельное топливо и керосин, остаются в неиспарившейся жидкости. Таким образом, происходит разделение смеси на компоненты с различными свойствами.
Пример 2: Разделение воздуха при получении кислорода и азота
Еще один пример применения разделения природных смесей можно увидеть в процессе получения кислорода и азота из воздуха. В атмосферном воздухе содержатся различные газы, в том числе кислород и азот. Чтобы получить эти газы в промышленных масштабах, необходимо разделить их друг от друга.
Один из методов разделения заключается в использовании процесса фракционированной дистилляции. В этом методе воздух охлаждается до очень низкой температуры, примерно -196 градусов по Цельсию, при которой все газы становятся жидкостью. Затем происходит дистилляция этой жидкости, при которой различные компоненты, такие как кислород и азот, отделяются друг от друга, основываясь на их различных температурах кипения.
Таким образом, в результате фракционированной дистилляции воздуха, получается кислород и азот в чистом виде, что позволяет использовать их в различных процессах промышленности, таких как пищевая промышленность, медицина и производство стекла.
В обоих примерах разделение природных смесей позволяет получить компоненты, которые затем могут быть использованы в различных областях промышленности. Разделение происходит благодаря различным свойствам компонентов, таким как температура кипения или агрегатное состояние, что позволяет отделить компоненты друг от друга и использовать их по отдельности.