Какова молекулярная формула углеводорода, если при его сжигании образовалось 22,0 г углекислого газа и 4,5 г воды

Pchelka

62

Для решения этой задачи, нам нужно использовать закон сохранения массы и знание о составе углеводородов.

Сперва определим количество атомов углерода в углеводороде. У нас дано, что углеводород содержит 2 атома углерода.

Затем воспользуемся законом сохранения массы, который гласит, что масса продуктов реакции должна быть равной массе исходного вещества.

Из условия задачи известно, что при сжигании углеводорода образуется 22,0 г углекислого газа (CO2) и 4,5 г воды (H2O).

Найдем массу углеводорода. Общая масса продуктов реакции равна сумме массы CO2 и массы H2O:

\[
\text{Масса углеводорода} = \text{масса CO2} + \text{масса H2O}
\]

\[
\text{Масса углеводорода} = 22,0 \, \text{г} + 4,5 \, \text{г} = 26,5 \, \text{г}
\]

Таким образом, масса углеводорода равна 26,5 г.

Найдем число молей углеводорода. Для этого воспользуемся молекулярной массой углеводорода (М) и формулой:

\[
\text{Число молей углеводорода} = \frac{{\text{Масса углеводорода}}}{{\text{Молярная масса углеводорода}}}
\]

Молярная масса углеводорода (CnHm) равна сумме массы атомов углерода (C) и массы атомов водорода (H):

\[
\text{Молярная масса углеводорода} = \text{Масса атома углерода} \times \text{число атомов углерода} + \text{Масса атома водорода} \times \text{число атомов водорода}
\]

Молярная масса углерода (C) равна 12,01 г/моль, а молярная масса водорода (H) равна 1,01 г/моль.

Подставим значения в формулу:

\[
\text{Молярная масса углеводорода} = (12,01 \, \text{г/моль} \times 2) + (1,01 \, \text{г/моль} \times m)
\]

\[
\text{Молярная масса углеводорода} = 24,02 \, \text{г/моль} + 1,01m \, \text{г/моль}
\]

Теперь нам известны масса углеводорода и его молярная масса, поэтому мы можем выразить число молей углеводорода:

\[
\text{Число молей углеводорода} = \frac{{26,5 \, \text{г}}}{{\text{Молярная масса углеводорода}}}
\]

\[
\text{Число молей углеводорода} = \frac{{26,5 \, \text{г}}}{{24,02 \, \text{г/моль} + 1,01m \, \text{г/моль}}}
\]

Теперь, чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, нам нужно знать отношение числа атомов углерода к числу атомов водорода в углеводороде. Поскольку нам известно, что в углеводороде содержится 2 атома углерода, мы можем записать следующее:

\[
\frac{m}{2} = \text{число атомов водорода}
\]

Таким образом, молекулярная формула углеводорода будет выглядеть следующим образом: \(C_2H_{\text{число атомов водорода}}\)

Мы уже знаем, что масса углеводорода равна 26,5 г и число молей углеводорода равно:

\[
\text{Число молей углеводорода} = \frac{{26,5 \, \text{г}}}{{24,02 \, \text{г/моль} + 1,01m \, \text{г/моль}}}
\]

Теперь мы можем найти число атомов водорода:

\[
\frac{m}{2} = \text{число атомов водорода}
\]

Наконец, мы можем записать молекулярную формулу углеводорода:

\[
\text{Молекулярная формула углеводорода} = C_2H_{\text{число атомов водорода}}
\]

Надеюсь, это пошаговое решение поможет вам понять, как получить молекулярную формулу углеводорода в данной задаче. Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!