Question

При спалюванні 36г вуглеводню отримали 60,48 л CO2. Вивести формулу вуглеводню. ПОЛНОЕ РЕШЕНИЕ ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

Давайте решим эту задачу шаг за шагом. Когда вуглеводные соединения сгорают, они реагируют с кислородом, образуя углекислый газ (CO2) и воду (H2O). Уравнение реакции горения выглядит следующим образом:

\[ C_xH_y + \frac{x}{4}O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \]

В данной задаче мы знаем, что при сгорании 36 г углеводорода получается 60,48 л \( CO_2 \). Нам нужно определить формулу углеводорода, а для этого определить значения x и y в уравнении.

1. Переведем 36 г углеводорода в молы, используя молярную массу углеводорода. Молярная масса углеводорода равна сумме масс атомов всех его элементов. Например, для метана (CH4) молярная масса равна \(12.01 \, (C) + 1.01 \, (H) \times 4 = 16.05 \, \text{г/моль}\).

\[ \text{Молярная масса углеводорода} = 36 \, \text{г/моль} \]

2. Теперь найдем количество молей \( CO_2 \), зная, что при сгорании 36 г углеводорода образуется 60,48 л \( CO_2 \). Объем углекислого газа можно перевести в моли, используя условия нормальных условий (0°С и 1 атмосферное давление). Условия нормальных условий применяются к газам, поэтому мы будем использовать уравнение состояния идеального газа: \( PV = nRT \).

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

где: - \( P \) - давление (в атмосферах), - \( V \) - объем (в литрах), - \( n \) - количество молей, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\)), - \( T \) - температура (в кельвинах).

3. Подставим известные значения и найдем количество молей \( CO_2 \).

4. Теперь мы можем определить значения \( x \) и \( y \) в уравнении горения, зная, что коэффициенты при \( CO_2 \) и \( H_2O \) равны \( x \) и \( \frac{y}{2} \) соответственно.

Давайте проведем расчеты:

1. Молярная масса углеводорода: \[ \text{Молярная масса углеводорода} = 36 \, \text{г/моль} \]

2. Количество молей \( CO_2 \): \[ n = \frac{PV}{RT} \] \[ n = \frac{(60.48 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{атм})}{(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \cdot 273 \, \text{К})} \] \[ n \approx 2.5 \, \text{моль} \]

3. Теперь можем определить значения \( x \) и \( y \): \[ C_xH_y + \frac{x}{4}O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \]

Из уравнения горения видно, что \( x \) соответствует количеству молей \( CO_2 \), а \( y \) соответствует удвоенному количеству молей воды (\( H_2O \)). Таким образом, \( x = 2.5 \) и \( y = 2 \times 2.5 = 5 \).

Формула углеводорода: \[ C_{2.5}H_5 \]

Итак, формула углеводорода, который сгорел, равна \( C_{2.5}H_5 \).