Question

3. Определите молекулярную формулу углеводорода, при сжигании которого массой 1,5 г получен оксид углерода(IV) объемом (н. у.) 2,24 дм3. Масса 1 дм3 (н. у.) углеводорода равна 1,34 г и массовая доля водорода в нем 0,2.

Answer 1

Давайте разберемся с задачей.

1. Сжигание углеводорода: Углеводород сжигается до образования оксида углерода(IV) и воды. Уравнение реакции сгорания будет следующим: \[ C_xH_y + zO_2 \rightarrow aCO_2 + bH_2O \]

Где: - \( x \) и \( y \) - молекулярные коэффициенты углеводорода. - \( z \) - количество молекул \( O_2 \) (кислорода), необходимых для полного сгорания углеводорода. - \( a \) и \( b \) - молекулярные коэффициенты \( CO_2 \) и \( H_2O \) соответственно.

2. Масса сгоревшего углеводорода: Известно, что масса углеводорода равна 1,5 г, а масса \( CO_2 \) равна массе углеводорода. Таким образом: \[ m_{CO_2} = 1,5 \, \text{г} \]

3. Объем образовавшегося \( CO_2 \): Объем \( CO_2 \) можно определить с использованием данных о нормальных условиях (н.у.) и уравнения состояния идеального газа: \[ V_{CO_2} = 2,24 \, \text{дм}^3 \]

4. Массовая доля водорода в углеводороде: Известно, что массовая доля водорода в углеводороде равна 0,2.

Теперь давайте определим молекулярную формулу углеводорода.

Мы можем воспользоваться информацией о молярных массах элементов и уравнениях химических реакций.

1. Масса углерода в \( CO_2 \): \[ m_{C_{CO_2}} = a \cdot \text{молярная масса } C \]

2. Масса водорода в \( H_2O \): \[ m_{H_{2O}} = b \cdot \text{молярная масса } H \]

3. Масса водорода в углеводороде: \[ m_{H_{\text{в углеводороде}}} = m_{\text{углеводорода}} \cdot \text{массовая доля водорода} \]

Теперь мы можем записать уравнение для массы углерода в углеводороде: \[ m_{C_{\text{в углеводороде}}} = m_{\text{углеводорода}} - m_{H_{\text{в углеводороде}}} \]

Теперь мы знаем массу углерода и массу водорода в углеводороде, и мы можем определить молекулярные коэффициенты \( x \) и \( y \) в молекулярной формуле углеводорода \( C_xH_y \).

После того, как мы определим молекулярную формулу, мы можем решить уравнение реакции и определить количество молекул \( O_2 \) (коэффициент \( z \)).