Какую молекулярную формулу имеет алкен, при сжигании 6,68 г которого в кислороде образовался 21 г углекислого газа?

Блестящий_Тролль

60

Давайте разберем задачу пошагово:

1. У нас имеется алкен, который сжигается в кислороде.
2. При сжигании образуется 21 г углекислого газа.
3. Мы должны определить молекулярную формулу алкена и рассчитать его относительную плотность по водороду.

Для решения задачи, нам необходимо воспользоваться знаниями химии и законами сохранения массы и определить соотношение между массой алкена и массой образовавшегося углекислого газа.

Шаг 1: Определение массы углекислого газа
Известно, что масса образовавшегося углекислого газа составляет 21 г.

Шаг 2: Определение количества вещества углекислого газа
Определим количество вещества углекислого газа с помощью уравнения сохранения массы. В молекуле углекислого газа (CO2) содержится один атом углерода и два атома кислорода.

Молярная масса углекислого газа (CO2) равна сумме молярных масс углерода (12,01 г/моль) и кислорода (16 г/моль) и составляет 44,01 г/моль.

Масса углекислого газа (21 г) разделим на его молярную массу (44,01 г/моль), чтобы определить количество молей углекислого газа.

$$\text{Количество молей углекислого газа}=\frac{21\text{г}}{44,01\text{г/моль}}\approx 0,477\text{моль}$$

Шаг 3: Определение количества молей кислорода
Так как алкен сжигается в кислороде, количество молей кислорода будет равно количеству молей углекислого газа.

$$\text{Количество молей кислорода}=0,477\text{моль}$$

Шаг 4: Определение количества молей водорода
У алкена молекулярная формула состоит только из углерода и водорода. Для получения молекулярной формулы алкена, мы должны определить количество молей водорода.

Масса водорода в алкене совпадает с массой водорода в образовавшейся углекислом газе, поскольку при сжигании веществ в кислороде сначала происходит окисление.

$$\text{Количество молей водорода}=0,477\text{моль}$$

Шаг 5: Определение относительной плотности по водороду
Относительная плотность по водороду алкена определяется соотношением количества молей углерода и водорода в его молекуле.

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

Относительная плотность по водороду (Отн.Пл.) определяется следующим образом:

$$\text{Относительная плотность}=\frac{\text{Количество молей углерода}}{\text{Количество молей водорода}}$$

$$\text{Отн.Пл.}=\frac{0,477\text{моль углерода}}{0,477\text{моль водорода}}\approx 1$$

Таким образом, относительная плотность алкена по водороду равна 1.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы алкена
Для определения молекулярной формулы алкена, нам необходимо узнать, сколько молей углерода и водорода содержится в его молекуле.

Так как относительная плотность по водороду равна 1, это означает, что количество молей углерода и водорода в алкене одинаково.

Таким образом, молекулярная формула алкена будет C${}_n$H${}_n$, где $n$ - количество атомов углерода и водорода в молекуле.

С учетом относительной молекулярной массы алкена (неизвестна) и молярных масс углерода и водорода, мы не можем точно определить количество атомов углерода и водорода.

Однако можно предположить, что алкен C${}_2$H${}_2$ может удовлетворить условиям задачи. Проверим это предположение:

Масса молекулы C${}_2$H${}_2$ равна:

$${\text{Масса молекулы C}}_2{\text{H}}_2=(2\times \text{Молярная масса углерода})+(2\times \text{Молярная масса водорода})$$

$${\text{Масса молекулы C}}_2{\text{H}}_2=(2\times 12,01\text{г/моль})+(2\times 1,01\text{г/моль})=26,04\text{г/моль}$$

Для определения молярной массы алкена, мы можем воспользоваться следующей формулой:

$$\text{Масса алкена}=\text{Масса молекулы алкена}\times \text{Количество молей алкена}$$

$$6,68\text{г}=26,04\text{г/моль}\text{Молярная масса алкена}\times 0,256\text{моль алкена}$$

Определим молярную массу алкена:

$$\text{Молярная масса алкена}=\frac{6,68\text{г}}{0,256\text{моль}}\approx 26,094\text{г/моль}$$

Таким образом, молекулярная формула алкена, соответствующая данной задаче, будет C${}_2$H${}_2$.

Помните, что это всего лишь предположение, в основе которого лежат предположения относительной плотности и выбор алкена C${}_2$H${}_2$.