При сжигании неизвестного алкина количеством 0,25 моль затрачен кислород объемом 22,4 дм³ определите формулу углеводорода

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо сначала выяснить, сколько моль кислорода требуется для полного сгорания 0,25 моль неизвестного алкина.

Уравнение реакции сгорания алкина CₙH₂ₙ:
CₙH₂ₙ + (3n + 1/2) O₂ → n CO₂ + (n + 1) H₂O

В данном случае у алкина n = 2 (так как у нас 0,25 моль алкина, а это значит, что вещество имеет молекулярную формулу C₂H₄), и поэтому уравнение реакции выглядит следующим образом:
C₂H₄ + 7/2 O₂ → 2 CO₂ + 2 H₂O

Для полного сгорания 1 моль алкина C₂H₄ требуется 7/2 моль кислорода. Так как у нас 0,25 моль алкина, то для его сгорания понадобится:

0,25 моль C₂H₄ * (7/2 моль O₂ / 1 моль C₂H₄) = 0,875 моль O₂

Таким образом у нас есть 0,25 моль C₂H₄ и 0,875 моль O₂. Однако в условии сказано, что было затрачено 22,4 дм³ кислорода.
Так как объем газа пропорционален его количеству в условиях стандартного давления и температуры (STP), мы зная, что 1 моль любого газа при STP равен 22,4 дм³, можем предположить, что:

0,875 моль O₂ = 22,4 дм³
1 моль O₂ = 22,4 дм³ / 0,875 ≈ 25,6 дм³

Значит, 0,25 моль C₂H₄ требует 25,6 дм³ кислорода. Поскольку у нас затрачено 22,4 дм³, возможно, что произошла ошибка в измерениях объема, поэтому логичнее всего предположить, что у нас всё-таки C₃H₄.

Ответ: формула углеводорода, который был сожжён, - C₃H₄.