При сжигании 28 г углеводорода образовалось 88 г углекислого газа и 36 г воды. Плотность этого вещества по воздуху равна 2,41. Определите молекулярную формулу углеводорода.
Для начала найдем количество молей каждого из продуктов сгорания:
1) Углекислый газ (CO2): m(CO2) = 88 г M(CO2) = 44 г/моль n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 88 г / 44 г/моль = 2 моль
2) Вода (H2O): m(H2O) = 36 г M(H2O) = 18 г/моль n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 36 г / 18 г/моль = 2 моль
Так как в углеводороде количество атомов углерода должно быть равно количеству атомов углерода в CO2, а количество атомов водорода должно быть равно количеству атомов водорода в H2O, то проведем расчеты:
Для начала найдем количество молей каждого из продуктов сгорания:
1) Углекислый газ (CO2):
m(CO2) = 88 г
M(CO2) = 44 г/моль
n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 88 г / 44 г/моль = 2 моль
2) Вода (H2O):
m(H2O) = 36 г
M(H2O) = 18 г/моль
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 36 г / 18 г/моль = 2 моль
Так как в углеводороде количество атомов углерода должно быть равно количеству атомов углерода в CO2, а количество атомов водорода должно быть равно количеству атомов водорода в H2O, то проведем расчеты:
1) Углерод:
n(C) = 2 моль
2) Водород:
n(H) = 4 моль
Теперь найдем молекулярную массу углеводорода:
M(CHx) = M(C)n(C) + M(H)n(H) = 122 + 14 = 24 + 4 = 28 г/моль
Теперь найдем количество молекул углеводорода в 28 г:
N(CHx) = m / M = 28 г / 28 г/моль = 1 моль
Следовательно, молекулярная формула углеводорода - CH4, что соответствует метану.