Задача: При сгорании неизвестного газообразного углеводорода массой 9 г образовался углекислый газ массой 26,4 г. Определите молекулярную формулу углеводорода, если его плотность при нормальных условиях составляет 1,34 г/дм3.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество вещества углеводорода
n(углеводород) = m/M
где m - масса углеводорода, M - молярная масса углеводорода.

n(углеводород) = 9 г / M.

Найдем количество вещества углекислого газа
n(CO2) = m/M
где m - масса углекислого газа, M - молярная масса углекислого газа.

n(CO2) = 26,4 г / 44 г/моль = 0,6 моль.

Согласно уравнению реакции сгорания углеводорода с образованием углекислого газа, коэффициент перед коэффициентом при углеводороде равен 1
CnHm + (n + m/4)O2 = nCO2 + m/2H2O,

где n - количество атомов углерода в молекуле углеводорода, m - количество атомов водорода в молекуле углеводорода.

Найдем количество углерода и водорода в углеводороде
n(C) = n(CO2) = 0,6 моль
n(H) = 2 n(H2O) = 2 0,6 моль = 1,2 моль.

Найдем молекулярную массу углеводорода
M = m / n = 9 г / 0,6 моль = 15 г/моль.

Найдем молькулярную формулу углеводорода
M = m(CnHm) = 12n + 1m
15 = 12n + m.

Рассмотрим все возможные варианты значений n и m, при которых mолярная масса будет равна 15:

n = 1, m = 3 (121 + 3 = 15)
n = 2, m = 1 (122 + 1 = 15).

Таким образом, молекулярная формула углеводорода может быть C2H4.