При сгорании органического вещества объёмом 10 л., образовалось 40 л. углекислого газа и 40,18 г. воды. Пары этого вещества в два раза тяжелее азота. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества, которое сгорело. Объем углекислого газа можно перевести в моль, воспользовавшись уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - газовая постоянная, T - температура. Поскольку у нас нет информации о давлении и температуре, примем их за стандартные: P = 1 атм, T = 273 K, R = 0,0821 атмл/(мольК).

Итак, переводим объем углекислого газа в моль:

n(CO2) = PV/RT = 40 л 1 атм/(0,0821 атмл/(моль К) 273 K) = 1,92 моль

Теперь пользуемся уравнением реакции сгорания органического вещества:

CₓHᵧ + (x + y/4)O₂ -> xCO₂ + (y/2)H₂O

Где x и y - коэффициенты при углеводороде и кислороде соответственно. Из условия задачи видно, что x = 1, y = 4. Теперь запишем уравнение реакции:

C₈H₁₈ + 25/2O₂ -> 8CO₂ + 9H₂O

Теперь найдем количество вещества, которое сгорело (в молях):

n(C₈H₁₈) = n(CO₂) = 1,92 моль

Аналогично, найдем количество вещества в граммах, образовавшегося воды:

m(H₂O) = 40,18 г

n(H₂O) = m(H₂O)/М(H₂O) = 40,18 г / 18 г/моль = 2,23 моль

Теперь можем найти массу углеводорода:

m(C₈H₁₈) = n(C₈H₁₈) М(C₈H₁₈) = 1,92 моль 114 г/моль = 218,88 г

Таким образом, молекулярная формула данного углеводорода - C₈H₁₈.