Question

При сгорании 5г углеводорода образовалось 14.67г углекислого газа и 9г воды. Какова молекулярная формула вещества, если его плотность по воздуху равна 1,034.

Answer 1

СxHyOz - ?

n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 14,67/44 = 0, 333 моль

n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 9/18 = 0,5 моль

n(C) = n(CO2) = 0,333 моль

n(H) = 2 * n(H2O) = 2 * 0,5 = 1 моль

m(C) = 12 * 0,333 = 4 г

m(H) = 1 * 1 = 1 г

m(O) = m(CxHyOz) - m(C) - m(H) = 0 г (кислород отсутствует)

n(C) : n(H) = 0,333 : 1 = 1 : 3

Получается простейший углеводород C2H6 (M = 30 г/моль)

M(CxHy) = D(возд.) * M(возд.) = 1,034 * 29 = 30 г/моль

Есть совпадение, это этан.

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим количество молей углеводорода и продуктов его сгорания.

1. Найдем количество молей углекислого газа (CO2): Масса CO2 = 14.67 г Молярная масса CO2 = 12.01 г/моль (углерод) + 2 * 16.00 г/моль (кислород) = 44.01 г/моль

Количество молей CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 14.67 г / 44.01 г/моль ≈ 0.3336 моль

2. Найдем количество молей воды (H2O): Масса воды = 9 г Молярная масса H2O = 2 * 1.01 г/моль (водород) + 16.00 г/моль (кислород) = 18.02 г/моль

Количество молей H2O = масса воды / молярная масса H2O = 9 г / 18.02 г/моль ≈ 0.4994 моль

3. Теперь определим количество молей углеводорода (CnHm) по балансу углерода и водорода в реакции сгорания: CnHm + (n + m/4)O2 -> nCO2 + m/2H2O

n - количество молей углеводорода m - количество молей воды

Из коэффициентов перед CO2 и H2O следует, что n = 0.3336 моль и m/2 = 0.4994 моль, следовательно m ≈ 0.9988 моль.

4. Теперь рассчитаем молярную массу углеводорода (CnHm): Масса углеводорода = 5 г Количество молей углеводорода (n) = 0.3336 моль

Молярная масса углеводорода = масса углеводорода / количество молей углеводорода Молярная масса углеводорода = 5 г / 0.3336 моль ≈ 14.99 г/моль

5. Найдем количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода: Атомы углерода (C) = n = 0.3336 моль Атомы водорода (H) = m = 0.9988 моль

6. Теперь определим формулу углеводорода (CnHm): Молярная масса углерода = 12.01 г/моль Молярная масса водорода = 1.01 г/моль

Масса углерода в углеводороде = Атомы углерода * Молярная масса углерода = 0.3336 моль * 12.01 г/моль ≈ 4.005 г Масса водорода в углеводороде = Атомы водорода * Молярная масса водорода = 0.9988 моль * 1.01 г/моль ≈ 1.008 г

Таким образом, молекулярная формула углеводорода будет C4H10. (Пропан)