Какова молекулярная формула углеводорода, если полное сгорание его приводит к образованию оксида углерода (IV) массой

Diana

14

Для решения данной задачи нам необходимо определить молекулярную формулу углеводорода на основе данных о массе оксида углерода (IV) и воды, а также его относительной плотности по отношению к воздуху.

Шаг 1: Определение количества вещества оксида углерода (IV)
Масса оксида углерода (IV) составляет 3,52 г. Чтобы определить количество вещества данного вещества, мы можем воспользоваться его молярной массой. Молярная масса оксида углерода (IV) равна атомной массе углерода (12,01 г/моль) плюс четырех атомных масс кислорода (16,00 г/моль). Итак, молярная масса оксида углерода (IV) равна 12,01 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 12,01 г/моль + 64,00 г/моль = 76,01 г/моль.

Чтобы определить количество вещества, мы можем использовать формулу n = m/M, где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах) и М - молярная масса вещества (в г/моль). Подставив значения, получим:

n = 3,52 г / 76,01 г/моль ≈ 0,04624 моль

Шаг 2: Определение количества вещества воды
Масса воды составляет 1,44 г. Аналогично, мы можем определить количество вещества воды, используя ее молярную массу. Молярная масса воды равна атомной массе водорода (1,01 г/моль) плюс двух атомных масс кислорода (16,00 г/моль). Итак, молярная масса воды составляет 1,01 г/моль + 2 * 16,00 г/моль = 18,02 г/моль.

Подставив значения в формулу n = m/M, получим:

n = 1,44 г / 18,02 г/моль ≈ 0,07991 моль

Шаг 3: Определение отношения количества атомов углерода к атомам водорода в углеводороде
По определению молекулярной формулы углеводорода, он состоит из углерода и водорода, причем их соотношение задается целыми числами. Обозначим количество атомов углерода как C и количество атомов водорода как H.

Исходя из этого, мы можем записать соотношение:

C : H = (0,04624 моль угл. оксида углерода IV) * (1 атом C / 1 моль угл. оксида углерода IV) : (0,07991 моль воды) * (1 атом C / 1 моль воды) = 0,04624 : 0,07991 ≈ 0,578 : 1

То есть, отношение количества атомов углерода к атомам водорода в углеводороде примерно составляет 0,578 : 1.

Шаг 4: Определение молекулярной формулы углеводорода
Теперь, зная отношение количества атомов углерода к атомам водорода, мы можем предположить молекулярные формулы, где это отношение будет соблюдаться. Один из возможных вариантов - это метан (CH4), так как он содержит 1 атом углерода и 4 атома водорода, что соответствует примерному отношению 0,578 : 1.

Итак, молекулярная формула углеводорода может быть CH4, то есть метан.

Пожалуйста, обратите внимание, что предложенный ответ основан на предоставленных данных и приближенных вычислениях. Возможно, есть другие варианты молекулярной формулы, которые также могут быть совместимы с предоставленными данными.