Question

Визначте молекулярну формулу алкану, якщо при його спалюванні отримали 4,48 л карбон(ІV) оксиду (н.у.) і 4,5 г водяної пари.

Answer 1

Искомый алкан - бутан

Answer 2

Спочатку давайте знайдемо кількість моліків карбон(IV) оксиду (CO2) і водяної пари (H2O), які утворилися під час спалювання алкану. Потім ми визначимо відповідне співвідношення між вуглецем і воднем у молекулі алкану та знайдемо його молекулярну формулу.

1. Кількість молікул CO2: Ми знаємо, що об'єм газу пропорційний кількості молікул цього газу за нормальних умов (н.у.). Тобто, ми можемо використовувати об'ємні співвідношення для знаходження кількості молікул CO2, які утворилися.

Об'єм CO2 = 4.48 л За ідеальним газовим законом, 1 моль ідеального газу займає близько 22.7 л за н.у.

Кількість молікул CO2 = Об'єм CO2 / Об'єм 1 моля CO2 = 4.48 л / 22.7 л/моль ≈ 0.197 моль CO2.

2. Кількість молікул водяної пари H2O: Ми також можемо використовувати аналогічний підхід для водяної пари.

Маса H2O = 4.5 г Молекулярна маса H2O = 18 г/моль

Кількість молікул H2O = Маса H2O / Молекулярна маса H2O = 4.5 г / 18 г/моль ≈ 0.25 моль H2O.

3. Відношення між вуглецем і воднем у молекулі алкану: Знаючи, що в одній молекулі CO2 міститься 1 атом вуглецю, а в одній молекулі H2O міститься 2 атоми водню, ми можемо скласти співвідношення:

0.197 моль CO2 = 0.197 моль C 0.25 моль H2O = 0.5 моль H

4. Знаходження молекулярної формули алкану: Для алканів загальна молекулярна формула CnH2n+2. Тому, ми можемо знайти значення n (кількість вуглецевих атомів) зі співвідношенням між вуглецем і воднем:

n (кількість вуглецевих атомів) = 0.197 моль C n (кількість вуглецевих атомів) = 0.5 моль H

Враховуючи, що найменший спільний кратник для цих значень - 2, ми отримуємо n = 2.

Отже, молекулярна формула алкану це C2H6, що відповідає етану.