Какова молярная масса (г/моль) алкана, если его сожгли с избытком кислорода, а продукты реакции пропустили через

Velvet

21

Хорошо, давайте решим данную задачу шаг за шагом.

1. Сначала определим уравнение реакции. В задаче сказано, что алкан сожгли с избытком кислорода. Уравнение реакции сгорания алканов выглядит следующим образом:

$$C_n{H}_{2n+2}+(2n+1)O_2\to nC{O}_2+(n+1)H_{2}O$$

В данном случае, так как не указан конкретный алкан, предположим, что у нас имеется алкан общего вида $C_n{H}_{2n+2}$.

2. Теперь посмотрим на вторую часть задачи. Мы знаем, что продукты реакции (диоксид углерода и вода) пропущены через избыток раствора гидроксида калия и в результате получен раствор массой 230,56 г, с массовой долей соли 5,99%.

3. Чтобы решить задачу, сначала определим массу гидроксида калия в полученном растворе. Для этого умножим массу раствора на массовую долю соли:

$$224г\times 0,0599=13,4208г$$

Таким образом, масса гидроксида калия составляет 13,4208 г.

4. Далее найдем количество вещества гидроксида калия. Для этого воспользуемся уравнением реакции между гидроксидом калия и диоксидом углерода:

$$2KOH+C{O}_2\to K_{2}C{O}_3+H_{2}O$$

Коэффициент перед $KOH$ равен 2, поэтому для реагента массой 13,4208 г нам необходимо умножить эту массу на молярную массу гидроксида калия (56,11 г/моль) и разделить на молярную массу $KOH$ (56,11 г/моль):

$$\frac{13,4208г\times \frac{1моль}{56,11г}\times 1мольK_{2}C{O}_3}{2мольKOH}=0,1200моль$$

Таким образом, количество вещества гидроксида калия составляет 0,1200 моль.

5. Затем определим количество вещества диоксида углерода, представленного продуктом реакции сгорания алкана. Для этого сравним соотношение между гидроксидом калия и диоксидом углерода в уравнении реакции горения алкана и реакции между гидроксидом калия и диоксидом углерода:

$$\frac{nмольC{O}_2}{nмольKOH}=\frac{1мольC{O}_2}{2мольKOH}$$

$$\frac{nмольC{O}_2}{0,1200мольKOH}=\frac{1мольC{O}_2}{2мольKOH}$$

$$nмольC{O}_2=\frac{0,1200\times 1мольC{O}_2}{2мольKOH}=0,0600мольC{O}_2$$

Таким образом, количество вещества диоксида углерода составляет 0,0600 моль.

6. Наконец, определим молярную массу алкана. Из уравнения реакции горения алкана видно, что каждый моль алкана даёт $n$ моль диоксида углерода. Следовательно:

$$\frac{\text{Масса алкана}}{\text{Молярная масса алкана}}=\frac{\text{Количество вещества диоксида углерода}}{n}$$

$$\frac{\text{Масса алкана}}{\text{Молярная масса алкана}}=\frac{0,0600моль}{n}$$

Результатом реакции горения алкана была получена масса $C{O}_2$, равная 224 г. Таким образом:

$$\frac{224г}{\text{Молярная масса }C{O}_2}=\frac{0,0600моль}{n}$$

Учитывая, что молярная масса $C{O}_2$ равна 44,01 г/моль:

$$\frac{224г}{44,01г/моль}=\frac{0,0600моль}{n}$$

$$n=\frac{0,0600моль\times 44,01г/моль}{224г}\approx 0,0118моль$$

Таким образом, для данного алкана количество $n$ составляет примерно 0,0118 моль.

7. Наконец, чтобы найти молярную массу алкана, необходимо разделить массу алкана (которая соответствует молю $n$) на количество $n$:

$$\text{Молярная масса алкана}=\frac{\text{Масса алкана}}{n}=\frac{224г}{0,0118моль}\approx 19015г/моль$$

Таким образом, молярная масса данного алкана составляет примерно 19 015 г/моль.