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:

\[C_nH_{2n+2} + (2n+1)O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O\]

В данном случае, так как не указан конкретный алкан, предположим, что у нас имеется алкан общего вида \(C_nH_{2n+2}\).

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:

\[224 \ г \times 0,0599 = 13,4208 \ г\]

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:

\[2KOH + CO_2 \rightarrow K_2CO_3 + H_2O\]

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):

\[\frac{13,4208 \ г \times \frac{1 \ моль}{56,11 \ г} \times 1 \ моль \ K_2CO_3}{2 \ моль \ KOH} = 0,1200 \ моль\]

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:

\[\frac{n \ моль \ CO_2}{n \ моль \ KOH} = \frac{1 \ моль \ CO_2}{2 \ моль \ KOH}\]

\[\frac{n \ моль \ CO_2}{0,1200 \ моль \ KOH} = \frac{1 \ моль \ CO_2}{2 \ моль \ KOH}\]

\[n \ моль \ CO_2 = \frac{0,1200 \times 1 \ моль \ CO_2}{2 \ моль \ KOH} = 0,0600 \ моль \ CO_2\]

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:

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

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

Результатом реакции горения алкана была получена масса \(CO_2\), равная 224 г. Таким образом:

\[\frac{224 \ г}{\text{Молярная масса } CO_2} = \frac{0,0600 \ моль}{n}\]

Учитывая, что молярная масса \(CO_2\) равна 44,01 г/моль:

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

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

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 \(n\):

\[\text{Молярная масса алкана} = \frac{\text{Масса алкана}}{n} = \frac{224 \ г}{0,0118 \ моль} \approx 19 015 \ г/моль\]

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