При сгорании некоторого углеводорода объемом 6,72 дм3 (н.у.) получен углекислый газ объемом 26,88 дм3 (н.у.) и вода массой 27 г. Определите молекулярную формулу углеводорода.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо составить уравнение реакции горения углеводорода:

CxHy + O2 -> CO2 + H2O

Дано, что объем углеводорода составляет 6,72 дм3, а объем углекислого газа - 26,88 дм3, что соответствует стехиометрическому соотношению 1:4 для CO2 и CxHy. Также дано, что масса воды равна 27 г, что соответствует 3 молям воды (H2O).

Посчитаем количество молей углекислого газа:

n_CO2 = V_CO2 / Vm_CO2 = 26,88 / 22,4 = 1,2 моль

Так как коэффициенты перед кислородом и углекислым газом в уравнении реакции равны 1, то количество молей углерода в CO2 равно 1,2 моль.

Теперь посчитаем количество молей углерода в углеводороде:

n_CxHy = n_CO2 = 1,2 моль

Так как стехиометрическое соотношение C и H в углеводороде 1:2 (по количеству атомов), то количество молей водорода в углеводороде равно:

n_H = 2 * n_CxHy = 2,4 моль

Теперь можно посчитать массу углеводорода:

m_CxHy = m_C + m_H = n_CxHy М(C) + n_H М(H) = 1,2 12 + 2,4 1 = 15,6 г

Поскольку дано, что масса полученной воды равна 27 г, масса углерода в углеводороде и масса водорода воды равны, следовательно, масса углерода равна:

m_C = m_CxHy = 15,6 г

Теперь можем определить молекулярную массу углеводорода:

MM = m_CxHy / n_CxHy = 15,6 / 1,2 = 13 г/моль

Таким образом, молекулярная формула углеводорода CxHy будет C13H24.