Question

При горении алкана 0.2 моль, образовалась вода массой 18г. Найдите формулу алкана

Answer 1

0.2 моль CxH2x+2 и 1 моль воды

CxH2x+2 + (3x+1)/2 O2 = xCO2 + x+1H2O

x+1=5

x=4

C4H10

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать химическую реакцию горения алкана, в которой углеводород реагирует с кислородом, образуя углекислый газ и воду. Формула реакции горения метана (простейшего алкана) выглядит следующим образом:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что на каждый мол CH4 образуется 2 моля H2O. Таким образом, если при горении 0,2 моля алкана образовалось 18 г воды (это соответствует молекулярной массе 18 г/моль), то количество молей алкана равно половине количества молей воды:

0,2 моль алкана = 0,5 моль воды

Также мы знаем, что массовая доля воды в алкане равна массе воды, образовавшейся при горении, деленной на массу алкана:

массовая доля воды = масса H2O / масса алкана

Подставляя известные значения, получаем:

массовая доля воды = 18 г / молярная масса H2O / (0,2 моль * молярная масса алкана)

Используя молярную массу воды (18 г/моль) и приблизительное значение молярной массы алкана (60 г/моль для простейшего алкана CH4), получаем:

массовая доля воды = 18 г / (0,2 моль * 18 г/моль + 60 г/моль) = 0,15

Таким образом, массовая доля воды в алкане составляет 15%.

Чтобы найти формулу алкана, нам нужно знать количество атомов углерода в молекуле. Если обозначить количество углерода буквой C, то массовая доля углерода в алкане будет равна C*12 г/моль / молярная масса алкана. Подставляя массовую долю воды и массовую долю углерода, получаем систему уравнений:

C*12 г/моль / молярная масса алкана = 0,85 (так как массовая доля воды равна 1 - массовой доле углерода) C + 2H = молярная масса алкана / 12