Какая молекулярная формула у предельного углеводорода, если при его сжигании образуется 4,48 л оксида углерода и
Какая молекулярная формула у предельного углеводорода, если при его сжигании образуется 4,48 л оксида углерода и 4,5 г водяных паров? Пожалуйста, объясните ваш подход и алгоритм решения этой задачи.
Luna_4754 5
Хорошо! Давайте вместе решим эту задачу.Сначала нам необходимо определить количество вещества образовавшихся продуктов сгорания. Для этого воспользуемся уравнением реакции сгорания предельного углеводорода.
Предельные углеводороды состоят только из атомов углерода и водорода и имеют общую формулу CₙH₂ₙ₊₂. В данной задаче мы не знаем конкретную формулу углеводорода, поэтому обозначим его как CₙH₂ₙ₊₂.
Реакция сгорания углеводорода представляет собой соединение углерода с молекулярным кислородом из воздуха. При этом образуется оксид углерода и вода:
CₙH₂ₙ₊₂ + (3ₙ + 1/2)O₂ → nCO₂ + (n + 1)H₂O
Теперь мы знаем, что образовалось 4,48 л оксида углерода и 4,5 г водяных паров. Нам нужно выразить количество вещества оксида углерода и воды в молях.
Для начала, посчитаем количество вещества оксида углерода, воспользовавшись уравнением и объемом газа. Поскольку мы знаем объем оксида углерода (4,48 л), то можем использовать уравнение ПВ = нRT, чтобы выразить количество вещества оксида углерода.
Объем газа (V) равен 4,48 л, R — универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л*атм/(К*моль)), T — температура в Кельвинах (мы не знаем ее, но она не требуется для данного расчета), а н — количество вещества оксида углерода, которое мы хотим найти.
Подставим значения в формулу ПВ = нRT и найдем количество вещества оксида углерода:
(4,48 л) * (1 атм) = н * (0,0821 л*атм/(К*моль))
н ≈ 4,48 л / 0,0821 л/(К*моль)
н ≈ 54,6 моль
Теперь, используя коэффициенты исходного уравнения реакции, мы знаем, что каждый моль оксида углерода корреспондирует с 1 молью предельного углеводорода:
1 н:1 н
Таким образом, количество вещества предельного углеводорода (CₙH₂ₙ₊₂) также составляет 54,6 моль.
Далее нам необходимо найти количество вещества воды в молях.
Молекулярная масса воды (H₂O) равна 18 г/моль. Мы знаем, что масса воды равна 4,5 г. Подставим значения в формулу н = м/М, где н — количество вещества, м — масса вещества, М — молярная масса вещества и рассчитаем количество вещества воды:
н = 4,5 г / 18 г/моль
н ≈ 0,25 моль
Мы установили, что количество вещества воды составляет 0,25 моля.
Теперь пора сравнить количество вещества воды и оксида углерода, чтобы определить стехиометрические соотношения.
Получили следующие соотношения:
1 н оксида углерода : 54,6 н предельного углеводорода
1 н оксида углерода : 0,25 н воды
Количество вещества воды в 4 раза меньше количества вещества оксида углерода. Это означает, что мольный коэффициент предельного углеводорода должен быть в 4 раза больше, чем у оксида углерода.
Таким образом, молекулярная формула предельного углеводорода будет C₄H₁₀.
Теперь мы можем заключить, что молекулярная формула предельного углеводорода, при его сжигании и образовании 4,48 л оксида углерода и 4,5 г водяных паров, будет C₄H₁₀.
Я надеюсь, этот подробный ответ помог Вам понять подход и алгоритм решения этой задачи. Если у Вас есть еще какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать!