Найдите молекулярную формулу углеводорода на основе следующей информации: при сжигании 7 г углеводорода образуется

Изумрудный_Дракон_5721

17

Для решения данной задачи мы сначала должны найти количество молекул углеводорода на основе соотношения масс продуктов сгорания. Далее, используя эту информацию и отношение относительной плотности углеводорода к азоту, мы сможем определить его молекулярную формулу.

Давайте начнем с записи уравнения реакции сгорания углеводорода:

\[
C_xH_y + zO_2 \rightarrow wCO_2 + xH_2O
\]

Где \(C_xH_y\) - углеводород, \(O_2\) - молекулы кислорода, \(CO_2\) - оксид углерода(IV), \(H_2O\) - молекулы воды.

Исходя из информации в задаче, у нас есть следующие массы продуктов:

Масса \(CO_2\) = 22 г,
Масса \(H_2O\) = 9 г.

Согласно уравнению реакции сгорания углеводорода, масса \(CO_2\) и \(H_2O\) должны быть пропорциональны молекулярным коэффициентам \(w\) и \(x\) соответственно. Таким образом, для определения молекулярной формулы углеводорода, нам нужно найти отношение \(w\) к \(x\).

Масса углеводорода в продуктах сгорания равна сумме масс \(CO_2\) и \(H_2O\):

Масса углеводорода = Масса \(CO_2\) + Масса \(H_2O\) = 22 г + 9 г = 31 г.

Поскольку мы знаем, что масса углеводорода составляет 7 г, мы можем записать пропорцию:

\(\dfrac{Масса углеводорода}{Масса x в углеводороде} = \dfrac{7}{x}\).

Из этой пропорции мы можем найти значение \(x\), массу элемента углерода в молекуле углеводорода.

\(\dfrac{7}{x} = \dfrac{31}{12}\) (поскольку масса углеводорода составляет 12 г/моль).

Умножим обе стороны на \(x\):

\(7 = \dfrac{31x}{12}\).

Умножим обе стороны на 12:

\(12 \cdot 7 = 31x\).

\(84 = 31x\).

Разделим обе стороны на 31:

\(\dfrac{84}{31} = x\).

Таким образом, масса элемента углерода в молекуле углеводорода равна приблизительно 2.71 г.

Далее, используя отношение относительной плотности углеводорода к азоту, мы можем определить соотношение масс \(y\) к \(x\).

Пусть отношение относительной плотности углеводорода к азоту равно \(a\). Тогда мы можем записать пропорцию:

\(\dfrac{Молярная масса углеводорода}{Молярная масса азота} = \dfrac{y}{x} = a\).

Молярная масса углеводорода равна \(\dfrac{Масса углеводорода}{Мольная масса углеводорода}\), где масса углеводорода равна 7 г, а мольная масса углеводорода равна 12 г/моль.

Молярная масса азота равна атомной массе азота, которая составляет приблизительно 14 г/моль.

Таким образом, мы можем записать:

\(\dfrac{7}{12} = \dfrac{y}{x} \cdot \dfrac{1}{14}\).

Умножим обе стороны на \(12 \cdot 14\):

\(7 \cdot 14 = y \cdot x\).

\[98 = y \cdot x\].

По результатам предыдущего решения, мы знаем, что \(x = 2.71\). Давайте подставим его в уравнение:

\[98 = y \cdot 2.71\].

Разделим обе стороны на 2.71:

\(\dfrac{98}{2.71} = y\).

Таким образом, масса элемента водорода в молекуле углеводорода составляет приблизительно 36.16 г.

Итак, молекулярная формула углеводорода может быть определена на основе значений \(x\) и \(y\). Для этого мы должны найти наименьшее целое отношение значений \(x\) и \(y\).

\(x = 2.71\) (округляем до 3)
\(y = 36.16\) (округляем до 6)

Таким образом, молекулярная формула углеводорода равна \(C_3H_6\).