1. Какова молекулярная формула углеводорода, если при полном сжигании образовалось 10,08 л углекислого газа (н

  • 57
1. Какова молекулярная формула углеводорода, если при полном сжигании образовалось 10,08 л углекислого газа (н. у.) и 4,5 г воды?
2. Какие структурные формулы углеводородов соответствуют данному условию?
3. Какой из изомеров, перечисленных в пункте 2, окисляется подкисленным раствором перманганата калия без выделения газа? Напишите структуру этого углеводорода и уравнение реакции окисления.
Polina
20
Для начала решим первую задачу. Нам дано, что при полном сжигании 10,08 л углекислого газа (н. у.) и 4,5 г воды образуется углеводород. Чтобы определить молекулярную формулу этого углеводорода, мы должны использовать следующие данные:

1 моль углекислого газа (СО2) образуется из 1 моля углеводорода (СnНm).
Молярная масса углекислого газа (СО2) равна 44 г/моль.
Молярная масса воды (Н2О) равна 18 г/моль.
Масса углеводорода можно найти, используя массу образовавшейся воды с помощью следующей формулы:

Масса углеводорода = общая масса продуктов - масса воды

Масса углеводорода = (масса углекислого газа + масса воды) - масса воды

Масса углеводорода = масса углекислого газа

Теперь подставим значения:

Масса углеводорода = 10,08 л * 44 г/л = 443,52 г

Теперь нам нужно найти количество молей углеводорода:

Количество молей углеводорода = масса углеводорода / молярная масса углеводорода

Молярная масса углеводорода = 443,52 г / 1 моль = 443,52 г/моль

Теперь, чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, нам нужно определить количество атомов углерода и водорода в одной молекуле. Для этого мы можем использовать соотношение между массой углерода и массой водорода в молекуле углеводорода.

В общем виде она будет выглядеть как CnH2n.

Теперь мы можем определить значение n.

Молярная масса углерода = 12 г/моль
Молярная масса водорода = 1 г/моль

Применим формулу:

12n + 2n = 443,52

14n = 443,52

n ≈ 31,68

Так как значение n не может быть нецелым числом, мы должны округлить его до ближайшего целого:

n = 32

Теперь мы можем сформулировать молекулярную формулу углеводорода:

C32H64

Ответ на вторую задачу - структурные формулы углеводородов, соответствующие данному условию, будут иметь 32 атома углерода и 64 атома водорода, что соответствует общему формату CnH2n.

Перейдем к третьей задаче. Нам необходимо определить, какой из изомеров, перечисленных в пункте 2, окисляется подкисленным раствором перманганата калия без выделения газа.

Перманганат калия (KMnO4) в кислой среде окисляет углеводороды, превращаясь в марганат(VI) и восстанавливаясь до ионов марганца(II).

Уравнение реакции окисления выглядит следующим образом:

\(CnH2n + 2nMnO4^- + 2nH^+ -> nCO2 + 2nMnO4^{2-} + 2nH2O\)

Обратите внимание, что при окислении углеводорода окислитель и восстановитель должны находиться в равновесии. Это подразумевает, что количество атомов углерода в окисленном продукте (СО2) должно быть равно количеству атомов углерода в углеводороде.

Таким образом, из всех изомеров, только углеводород с молекулярной формулой C32H64 (dodecane) будет окисляться подкисленным раствором перманганата калия без выделения газа.