Question

Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что для сжигания 1 л этого вещества требуется 3,5 л кислорода

Answer 1

Напишем общую схему горения алканов

$C_{n}H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2}O_{2} = nCO_{2} + (n+1)H_{2}O$

Из уравнения реакции можно составить следующее небольшое уравнение, а именно $\left.\dfrac{3n+1}{2} = 3.5\;\right|\;n = 2$

Значит формула алкана - C₂H₆ - этан

Answer 2

Для определения молекулярной формулы алкана на основе количества требуемого кислорода для полного сжигания необходимо выполнить следующие шаги:

1. Записать уравнение реакции полного сжигания алкана с кислородом: CₙH₂ₙ₊₂ + (3n + 1/2)O₂ → nCO₂ + (n + 1)H₂O где n - количество углеродных атомов в молекуле алкана.

2. Рассчитать количество кислорода, необходимого для сжигания 1 моль алкана: (3n + 1/2) моль O₂ / n моль алкана

3. Поскольку известно, что для сжигания 1 л этого вещества требуется 3,5 л кислорода, можно рассчитать объемную долю алкана в смеси: 1 моль алкана требует (3n + 1/2) моль O₂ и при стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра объема. Таким образом, для сжигания 1 л алкана требуется (3n + 1/2) * 22,4 / 3,5 = (15,2n + 2,4) литра кислорода. Доля алкана в смеси: 1 л / (15,2n + 2,4) литра.

4. Выбрать молекулярную формулу алкана, которая соответствует найденной доле в смеси.

Например, для доли алкана 0,1 (10%), молекулярная формула будет C₆H₁₄ (гексан). Если доля алкана составляет 0,05 (5%), молекулярной формулой будет C₅H₁₂ (пентан).