Какая молекулярная формула углеводорода, если при полном сгорании газообразного углеводорода объемом 5 л было

Moroz

9

Хорошо, давайте разберемся с этой задачей. Для начала нам необходимо определить молекулярную формулу углеводорода, используя информацию о его полном сгорании. Полное сгорание углеводорода приводит к образованию оксида углерода и воды. Мы знаем, что объем оксида углерода составляет 15 л, а масса воды - 16.07 г.

В данной задаче мы можем использовать несколько законов химии, чтобы решить ее. Начнем с использования закона Вольфа. Он утверждает, что объемные соотношения газов в реакции прямо пропорциональны их коэффициентам в сбалансированном химическом уравнении. В данном случае объем оксида углерода будет соответствовать его коэффициенту в уравнении реакции.

Обозначим молекулярную формулу углеводорода как CₙHₘ, где n - количество атомов углерода, а m - количество атомов водорода.

Сбалансированное химическое уравнение полного сгорания углеводорода будет иметь вид:
CₙHₘ + aO₂ -> bCO₂ + cH₂O,

где a - коэффициент, соответствующий количеству молекул кислорода, b - количество молекул диоксида углерода и c - количество молекул воды.

По условию задачи, 15 л оксида углерода образовалось при сгорании 5 л углеводорода, следовательно, коэффициент a будет равен 15/5 = 3. Так как оксид углерода (СО₂) образуется при полном сгорании углеводорода, коэффициент b будет равен 1.

Теперь, с использованием закона Вольфа, мы можем определить количество молекул воды. Объем воды составляет 16.07 г, а плотность воды равна 1 г/мл. Следовательно, объем воды в литрах будет равен 16.07 мл/1000 = 0.01607 л.

Так как коэффициент c соответствует количеству молекул воды, то мы можем сказать, что c = 0.01607 л / 5 л = 0.003214. Округлим это значение до четырех знаков после запятой - получим 0.0032.

Теперь мы можем использовать полученные коэффициенты для определения молекулярной формулы углеводорода.

Итак, уравнение реакции будет иметь следующий вид:
CₙHₘ + 3O₂ -> CO₂ + 0.0032H₂O.

Поскольку нам известно, что водород присутствует только в воде, это значит, что m = 2.

Теперь рассмотрим углерод. В сумме коэффициенты углерода должны быть равны углероду в начальной и конечной формулах. Таким образом, n находится как 1 * n в Левой части равно 1 * n в правой. Так как коэффициент углерода в CO₂ составляет 1, то получаем уравнение:
1 * n = 1.

Отсюда следует, что n = 1.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода, который при полном сгорании дал такие продукты, будет CH₂.

Мы получили, что молекулярная формула углеводорода, который при полном сгорании образовал 15 л оксида углерода и 16.07 г воды, составляет CH₂.