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\(_2\).