Для определения структурной формулы углеводорода X сначала нужно рассчитать количество водорода в этом соединении, так как углерод и водород составляют все углеводороды. Поскольку углерод составляет 88,89 % массы, то второй элемент (водород) составляет 100 % - 88,89 % = 11,11 % массы. Далее необходимо определить отношение числа водородных и углеродных атомов в молекуле этого углеводорода, учитывая, что вещество содержит только одну кратную связь.
Массовая доля углерода: 88,89 %
Массовая доля водорода: 11,11 %
Пусть масса углерода в молекуле углеводорода X равна mC, а масса водорода - mH.
Тогда:
mC + mH = 100 %
Так как вещество содержит одну кратную связь, то количество водорода в молекуле должно быть на 2 больше числа углеродов. Пусть углеродов в молекуле X = n, тогда количество водорода = 2n.
Теперь составим уравнение отношения масс углерода и водорода в молекуле:
0,8889mC = mC
0,1111mH = mH
mC = 12*n
mH = 2n
Так как масса молекулы равна 100%, то:
0,8889mC + 0,1111mH = 100
0,8889*12n + 0,1111*2n = 100
10,6668n + 0,2222n = 100
10,8889n = 100
n ≈ 9,19
Теперь, когда мы знаем, что в молекуле углеводорода X 9 углеродов и 18 водородов, его структурная формула будет C9H18.
Для взаимодействия углеводорода X с избытком HCl сначала рассмотрим общее уравнение реакции алкена с HCl:
CnH2n + HCl = CnH2nCl + H2
У нашего углеводорода X n = 9, поэтому уравнение будет следующим:
C9H18 + HCl = C9H17Cl + H2
Так как у нас избыток HCl, могут произойти нуклеофильная атака и последующий разрыв кольца. Получится несколько возможных продуктов, но наиболее вероятен образование циклогексана:
C9H18 + 9HCl = C9H17Cl + 9H2
Таким образом, структурная формула углеводорода X - C9H18, а уравнение взаимодействия с избытком HCl можно представить как C9H18 + 9HCl = C9H17Cl + 9H2.