Какая молекулярная формула углеводорода, если для сжигания ароматического углеводорода с массой 21,2 г было

Evgenyevna

65

Для решения этой задачи, нам необходимо знать некоторые основные принципы химии, связанные с балансировкой химических уравнений и расчетом молекулярной формулы.

1. Балансировка химического уравнения сгорания.
В данном случае, мы знаем, что ароматический углеводород сгорает в присутствии кислорода и превращается в углекислый газ (CO2) и воду (H2O). Химическое уравнение для этой реакции будет выглядеть следующим образом:
CxHy + (x + y/4)O2 -> xCO2 + (y/2)H2O

2. Расчет массы кислорода.
У нас уже есть известная масса кислорода, которая использовалась для сжигания углеводорода. Для расчета массы кислорода (в граммах), участвующего в реакции, мы используем следующую формулу:
M(кислород) = масса углеводорода * (количество молей кислорода / количество молей углеводорода)

3. Расчет молярной массы углеводорода.
Чтобы вычислить массу углеводорода, нам нужно знать его молярную массу (масса одного моля углеводорода). Для этого мы используем периодическую систему элементов, чтобы найти молярные массы каждого элемента в углеводороде, а затем сложим полученные значения.

4. Расчет молярных соотношений.
После того, как мы знаем молярную массу углеводорода и массу использованного кислорода, мы можем вычислить количество молей каждого элемента, участвующего в реакции.

Итак, давайте приступим к решению задачи.

1. Молярная масса углеводорода.
Углеводород состоит из атомов углерода (C) и водорода (H). Чтобы найти молярную массу углеводорода, нам нужно знать молярные массы атомов C и H. Их значения взяты из периодической системы элементов:
М(C) = 12.01 г/моль
М(H) = 1.008 г/моль

Давайте предположим, что углеводород имеет формулу CxHy. Тогда молярная масса этого углеводорода будет равна:
М(CxHy) = x * М(C) + y * М(H)

2. Масса кислорода (M(кислород)).
Мы знаем, что масса использованного кислорода равна 47.04 (н.у.). Чтобы найти массу кислорода в граммах, нам необходимо знать отношение молей кислорода и углеводорода в реакции.

Балансировка химического уравнения для сгорания ароматических углеводородов говорит нам, что для каждого атома углерода требуется одна молекула кислорода, а для каждого атома водорода требуется половина молекулы кислорода. Это означает, что количество молей кислорода равно количеству молей углеводорода плюс половина количества молей углеводорода:
(x + y/4)

Теперь мы можем использовать это отношение, чтобы найти массу кислорода:
M(кислород) = масса углеводорода * (количество молей кислорода / количество молей углеводорода)

3. Подстановка значений и решение уравнений.
Масса углеводорода, заданная в задаче, равна 21.2 г. Подставим это значение в формулу для молярной массы углеводорода:
21.2 = x * 12.01 + y * 1.008

Затем выразим количество молей кислорода через количество молей углеводорода:
(x + y/4) = 47.04 / M(кислород)

Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными (x и y), которые мы можем решить одновременно, чтобы найти значения переменных.

4. Решение системы уравнений.
Решив систему уравнений получим значения переменных:
x = 7
y = 8

Таким образом, молекулярная формула углеводорода - C7H8.