Какова масса кислоты с наибольшим числом атомов углерода в ее молекуле (в г), полученной в результате каталитического

Gennadiy

33

Для решения этой задачи нам нужно узнать, какие кислоты могут быть получены в результате каталитического окисления пентана и их соотношение в массах. Затем мы найдем массу кислоты с наибольшим числом атомов углерода в ее молекуле.

Каталитическое окисление пентана (C5H12) массой 14,4 г кислородом (O2) воздуха приводит к образованию углекислого газа (CO2) и воды (H2O).

Уравнение реакции окисления пентана:
C5H12 + 8O2 → 5CO2 + 6H2O

Молярная масса пентана (C5H12) составляет около 72,15 г/моль. Так как мы используем 14,4 г пентана, мы можем найти количество молей пентана:

$$\text{{количество молей пентана}}=\frac{\text{{масса пентана}}}{\text{{молярная масса пентана}}}$$

$$\text{{количество молей пентана}}=\frac{14,4\text{г}}{72,15\text{г/моль}}\approx 0,1993\text{моль}$$

Исходя из уравнения реакции, мы видим, что для образования пяти молей CO2 необходимо пять молей пентана. Значит,:

$$\text{{количество молей CO2}}=5\times \text{{количество молей пентана}}=5\times 0,1993\text{моль}=0,9965\text{моль}$$

Молярная масса CO2 составляет примерно 44,01 г/моль. Поэтому мы можем найти массу CO2:

$$\text{{масса CO2}}=\text{{количество молей CO2}}\times \text{{молярная масса CO2}}$$

$$\text{{масса CO2}}=0,9965\text{моль}\times 44,01\text{г/моль}\approx 43,83\text{г}$$

Таким образом, полученная масса CO2 составляет примерно 43,83 г.

Теперь, для определения массы кислоты с наибольшим числом атомов углерода в ее молекуле, нам нужно рассмотреть соотношение массы CO2 к массе кислоты с наибольшим числом атомов углерода в ее молекуле. Пусть масса этой кислоты равна $x$ г.

Из условия задачи мы знаем, что массы этих кислот относятся друг к другу как 1:5. То есть:

$$\frac{\text{{масса CO2}}}{\text{{масса кислоты}}}=\frac{1}{5}$$

Подставляя найденную массу CO2 в это выражение, мы можем решить его относительно $x$:

$$\frac{43,83\text{г}}{x\text{г}}=\frac{1}{5}$$

Умножим обе стороны на $x$:

$$43,83\text{г}=\frac{x}{5}$$

Умножим обе стороны на 5:

$$x=5\times 43,83\text{г}\approx 219,15\text{г}$$

Таким образом, масса кислоты с наибольшим числом атомов углерода в ее молекуле составляет примерно 219,15 г.