Question

При сгорании углеводорода количеством вещества 0,1 моль образовалось 0,3 моль оксида углерода (IV). Плотность углеводорода равна 1,88 г\л (н.у). Выведите молекулярную формулу данного углеводорода и назовите его.

Answer 1

Молярная масса у/в = плотность * молярный объём = 1,88*22,4 = 42. Этой массе отвечает углеводород пропен С3Н6
С3Н6 + 4О2 = 3СО2 + 3Н2О 
При сгорании 0,1 моль пропена получается 0,3 моль СО2.

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать балансировку химического уравнения реакции сгорания углеводорода:

C_xH_y + (x + y/4) O₂ → x CO₂ + y/2 H₂O

где x и y - коэффициенты соответствующих элементов.

Из уравнения следует, что для сгорания 0,1 моль углеводорода необходимо 0,1·(x+y/4) моль кислорода. С другой стороны, из условия задачи известно, что образовалось 0,3 моль оксида углерода (IV). Учитывая, что оксид углерода (IV) образуется при сгорании углеводорода по следующему уравнению:

C_xH_y + (x/2) O₂ → x CO₂ + y/2 H₂O + Q

где Q - тепловой эффект реакции.

Таким образом, можно записать соотношение между количеством молей оксида углерода (IV) и количеством молей углеводорода:

0,3 моль CO₂ / x моль CO₂ = 0,1 моль C_xH_y / (x/2) моль CO₂

Отсюда получаем x = 2, y = 5.

Теперь можно найти молекулярную массу углеводорода:

M_C2H5 = 2·12.01 + 5·1.01 = 29.07 г/моль

Плотность углеводорода при н.у. равна 1,88 г/л. Тогда можно найти массу 0,1 моль углеводорода:

m = n·M = 0,1 моль·29,07 г/моль = 2.907 г

Объем 0,1 моль углеводорода при н.у. равен:

V = m / ρ = 2.907 г / 1.88 г/л = 1.546 л

Таким образом, молекулярная формула углеводорода C₂H₅ соответствует данным условиям задачи, и он называется этаном.