Question

Алкан масою 3,3 г займає об'єм 1,68 л. Обчисліть, який це алкан і напишіть його структурну формулу.

Answer 1

N = V/Vm

n = 1.68/22.4 = 0.075 моль

n = m/M

0.075 = 3.3/M

M = 3.3/0.075 = 44 г/моль

CnH2n+2 = 44

14n = 42

n = 42/12 = 3

С3Н8 — пропан.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі потрібно використати закон Авогадро та знати молекулярну масу алкана.

За законом Авогадро, один моль будь-якого газу містить 6,022 × 10²³ молекул. Молекулярна маса алкана може бути визначена шляхом додавання маси всіх його атомів. Оскільки алкан складається тільки з вуглецю та водню, молекулярна маса алкана може бути визначена на основі його хімічної формули.

Оскільки маса алкана дорівнює 3,3 г, можна визначити кількість молекул алкана:

$n = \frac{m}{M}$

де $n$ - кількість молекул, $m$ - маса, $M$ - молярна маса.

За формулою $V = \frac{nRT}{P}$ можна визначити об'єм 1 молю газу при заданій температурі та тиску, де $V$ - об'єм, $n$ - кількість молей, $R$ - універсальна газова стала, $T$ - температура, $P$ - тиск.

Тому можна визначити кількість молей алкана, використовуючи інформацію про його об'єм:

$n = \frac{PV}{RT}$

де $P$ - тиск, $V$ - об'єм, $R$ - універсальна газова стала, $T$ - температура.

Тепер, знайшовши кількість молекул та кількість молей, можна визначити молярну масу алкана:

$M = \frac{m}{n}$

Отже, для розв'язання задачі необхідно знати значення універсальної газової сталої, яка дорівнює $R = 8,314 \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}$, та температуру і тиск газу, які не надані.

Наприклад, при стандартних умовах (температура 0 °C або 273,15 К, тиск