При сгорании 2,1г смеси метана и неизвестного углеводорода образовалось 6,6г углекислого газа и 2,7г воды. Массовая доля метана в смеси 38,1%, плотность по водороду неизвестного углеводорода – 39. Установите формулу углеводорода.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Масса метана (CH4) = 2,1г
Масса углекислого газа (CO2) = 6,6г
Масса воды (H2O) = 2,7г
Массовая доля метана в смеси = 38,1%
Плотность по водороду неизвестного углеводорода = 39

Найдем количество вещества каждого компонента смеси:
n(CH4) = m(CH4)/M(CH4) = 2,1г / 16г/моль = 0,13125 моль
n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 6,6г / 44г/моль = 0,15 моль
n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 2,7г / 18г/моль = 0,15 моль

Найдем количество вещества водорода в смеси:
n(H) = 0,15 моль + 2 * 0,15 моль = 0,45 моль

Найдем массу углеводорода в смеси:
m(CH4) = m(H) = n(H) M(H) = 0,45 моль 1г/моль = 0,45г

Найдем массовую долю углеводорода в смеси:
m(C) = m(CH4) = 0,45г
m(C) + m(H) = 2,1г
m(H) = 0,45г
m(C) = 2,1г - 0,45г = 1,65г
% C в углеводороде = (m(C) / m(углеводорода)) 100% = (1,65г / 2,1г) 100% = 78,57%

Определим формулу углеводорода:
Плотность по водороду = (%H 1 + %C 12) / M(углеводорода)
39 = (100 1 + 78,57 12) / M(углеводорода)
M(углеводорода) = 156 / 39 = 4

Таким образом, формула углеводорода CH4.