Сколько массы углеводорода сгорело, если для сгорания циклоалкана требуется 4,5 раза больше объема кислорода

Сокол

58

Для решения этой задачи мы должны использовать величину, известную как объемное отношение газов по определенным условиям, которое обозначается \(V\).

Итак, по условию задачи, объем кислорода (\(O_2\)), необходимый для сгорания циклоалкана (\(C_nH_{2n+2}\)), составляет 4,5 раза больше объема углеводорода (\(C_nH_{2n+2}\)). Мы можем записать это в виде формулы:

\[O_2 = 4,5 \cdot C_nH_{2n+2}\]

Также, масса бариевого осадка, образовавшегося в результате реакции, составляет 1,97 г.

Для решения задачи мы будем использовать молярные массы газов и стехиометрическое соотношение между газами, чтобы перейти от объема кислорода к массе углеводорода.

Перейдем теперь к пошаговому решению:

Шаг 1: Найдем молярную массу гидрооксида бария (\(Ba(OH)_2\)):

Молярная масса бария (\(Ba\)) = 137,33 г/моль
Молярная масса кислорода (\(O\)) = 16,00 г/моль
Молярная масса водорода (\(H\)) = 1,01 г/моль

Молярная масса гидрооксида бария:
\[
Ba(OH)_2 = 137,33 + 16,00 + 1,01 + 1,01 = 155,35 \, \text{г/моль}
\]

Шаг 2: Найдем количество молей гидрооксида бария (\(Ba(OH)_2\)):

Масса осадка, образовавшегося в результате реакции, составляет 1,97 г.
Мы можем использовать молярную массу гидрооксида бария, чтобы найти количество молей осадка:

Количество молей гидрооксида бария:
\[
\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{1,97}{155,35} \approx 0,0127 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Найдем количество молей кислорода (\(O_2\)):

Из уравнения реакции мы знаем, что всядва углерода в реакции сгорает и требует 4,5 объема кислорода (\(O_2\)). Таким образом, мы можем записать соотношение:

\[
4,5 \cdot C_nH_{2n+2} = O_2
\]

где \(C_nH_{2n+2}\) представляет моль углеводорода (\(C_nH_{2n+2}\)).

Шаг 4: Найдем количество молей углеводорода (\(C_nH_{2n+2}\)):

Мы знаем, что количество молей гидрооксида бария равно количеству молей углеводорода, так как все углероды сгорели. Таким образом, мы можем записать:

\[
\text{Количество молей} = 0,0127 \, \text{моль}
\]

Шаг 5: Найдем массу углеводорода (\(C_nH_{2n+2}\)):

Мы знаем мольную массу углеводорода, чтобы найти массу:

Масса углеводорода:
\[
\text{Масса} = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса} = 0,0127 \times \text{Молярная масса углеводорода}
\]

Таким образом, мы можем вычислить массу углеводорода, сгоревшего в реакции. Ответ будет в граммах.