Question

При сгорании циклоалкана образовалась 20 л (н.у.) углекислого газа. Определите объем кислорода вступившую в реакцию.

Answer 1

СnHn +Х O2 --->Co2 + H2o
Мольуглекислого газа 20/22,4=0,9 моль
C9H9
O2 = 18 + 2 моль = 20 моль

Answer 2

Для того чтобы определить объем кислорода, вступившего в реакцию, нам необходимо знать уравнение сгорания данного циклоалкана. В общем виде уравнение сгорания выглядит так:

Циклоалкан + (n + 1/2) O2 → n CO2 + (n + 1) H2O

где n - количество атомов углерода в молекуле циклоалкана.

Для конкретного циклоалкана уравнение сгорания может выглядеть иначе, но нам дано только количество образовавшегося углекислого газа, поэтому мы не можем определить точный состав циклоалкана и его уравнение сгорания.

Мы можем выразить количество моль углекислого газа, используя его объем и условия нормальных условий (н.у.): 1 моль газа занимает при н.у. объем 22,4 л.

n(CO2) = V(CO2) / Vm(CO2) = 20 л / 22,4 л/моль ≈ 0,89 моль

Так как углекислый газ образуется в результате реакции циклоалкана с кислородом, мы можем сказать, что количество моль кислорода, участвовавшего в реакции, равно количеству моль углекислого газа.

n(O2) = n(CO2) ≈ 0,89 моль

Чтобы определить объем кислорода, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество моль газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Условия нормальных условий означают, что T = 273,15 К, P = 1 атм, R = 0,0821 л·атм/(моль·К). Подставляем известные значения:

V(O2) = n(O2)RT/P = 0,89 моль × 0,0821 л·атм/(моль·К) × 273,15 К / 1 атм ≈ 20 л

Таким образом, объем кислорода, участвовавшего в реакции сгорания циклоалкана, составляет приблизительно 20 л при нормальных условиях.