Яка хімічна формула газуватого вуглеводню, який під час спалювання дає 8.4 л вуглекислого газу (н. у.) і 6.75 г води?

Ярмарка_3557

47

Чтобы найти химическую формулу газообразного углеводорода, нам нужно использовать законы сохранения массы и объема.

1. Сначала найдем количество вещества углекислого газа (CO2), которое образуется при сгорании углеводорода. Запишем уравнение реакции сгорания в общем виде:

Углеводород + Кислород -> Углекислый газ + Вода

Согласно уравнению, для каждой молекулы углеводорода образуется одна молекула CO2. Молярная масса CO2 равна 44 г/моль, поэтому количество вещества CO2 можно вычислить по формуле:

количество вещества CO2 (моль) = масса CO2 (г) / молярная масса CO2 (г/моль)

Масса CO2 равна 8.4 л, так как он находится в нормальных условиях, а молярная масса CO2 равна 44 г/моль. Подставим значения в формулу:

количество вещества CO2 = 8.4 л * (1 моль / 22.4 л) * (44 г/моль) ≈ 14.57 г

Таким образом, при сгорании углеводорода образуется около 14.57 г CO2.

2. Теперь найдем количество вещества воды (H2O), образовавшееся при сгорании углеводорода. Масса воды равна 6.75 г. Молярная масса воды равна 18 г/моль, поэтому количество вещества H2O можно вычислить по формуле:

количество вещества H2O (моль) = масса H2O (г) / молярная масса H2O (г/моль)

Подставим значения:

количество вещества H2O = 6.75 г / 18 г/моль ≈ 0.375 моль

3. Теперь найдем количество вещества углеводорода (CxHy), исходя из того, что при сгорании каждая молекула углеводорода превращается в CO2 и H2O. Поскольку масса углеводорода неизвестна, обозначим ее "m" в граммах.

Количество вещества углеводорода, образующего CO2, можно выразить так:

количество вещества углеводорода, образующего CO2 = количество вещества CO2

Также количество вещества углеводорода, образующего H2O, можно выразить так:

количество вещества углеводорода, образующего H2O = количество вещества H2O

Таким образом, у нас есть два уравнения:

m / (молярная масса углеводорода) = количество вещества CO2

m / (молярная масса углеводорода) = количество вещества H2O

Сводя эти два уравнения воедино, мы можем записать:

m / (молярная масса углеводорода) = количество вещества CO2 = количество вещества H2O

Поскольку количество вещества CO2 и H2O равны, мы можем записать:

количество вещества CO2 = количество вещества H2O

Из этого получается:

m / (молярная масса углеводорода) = количество вещества H2O

m = количество вещества H2O * молярная масса углеводорода

Подставим значения:

m ≈ 0.375 моль * (молярная масса углеводорода)

4. Теперь осталось только вычислить массу углеводорода (m), используя полученные ранее значения. Молярная масса углеводорода (CxHy) будет некоторым средним значением между массами атомов углерода и водорода в веществе:

молярная масса углеводорода ≈ (масса углерода + масса водорода) / количество атомов углерода и водорода в одной молекуле углеводорода

Масса углерода равна 12 г/моль, а масса водорода равна 1 г/моль.

Масса углеводорода (m) ≈ 0.375 моль * ((12 г/моль) + (1 г/моль))

Вычислив это выражение, получим массу углеводорода (m). Теперь уже можно написать его химическую формулу.