Question

При сгорании 0,22 моль углеводорода образовался оксид углерода(4) объёмом 29,568 дм3 и вода массой 23,76 г. Определите молекулярную формулу углеводорода.

Answer 1

СxHy + (x+y/2)O2 = xCO2 + (y/2)H2O

n CO2 = 29.568/22.4 = 1.32 моль

n H2O = 23.76/18 = 1.32 моль

x = 1.32/0.22 = 6 моль

y = 6*2 = 12 моль

C6H12

 

Answer 2

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Начнем с записи уравнения химической реакции сгорания углеводорода: \[ C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \]

Поскольку у нас есть данные о объеме \(CO_2\) и массе \(H_2O\), мы можем использовать эти данные для вычисления количества молей продуктов.

2. Рассмотрим образование \(CO_2\):

Уравнение сгорания для образования \(CO_2\) из углеводорода будет выглядеть следующим образом: \[ C_xH_y + (x + \frac{y}{4})O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \]

Поскольку у нас известен объем \(CO_2\) (29,568 дм³), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для преобразования объема \(CO_2\) в количество молей \(CO_2\).

\[ PV = nRT \]

Где: \( P \) - давление (при стандартных условиях 1 атмосфера), \( V \) - объем (в данном случае 29,568 дм³), \( n \) - количество молей \(CO_2\), \( R \) - универсальная газовая постоянная (0,0821 л⋅атм/(моль⋅К)), \( T \) - температура (при стандартных условиях 273,15 K).

Решаем для \( n \): \[ n = \frac{PV}{RT} \]

3. Рассмотрим образование \(H_2O\):

Уравнение сгорания для образования \(H_2O\) из углеводорода будет выглядеть следующим образом: \[ C_xH_y + (x + \frac{y}{4})O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \]

Мы знаем массу \(H_2O\) (23,76 г), поэтому можем использовать это значение для вычисления количества молей \(H_2O\).

\[ n_{H_2O} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса \(H_2O\)}} \]

4. Находим соотношение между молями \(CO_2\) и \(H_2O\):

Из уравнения сгорания видно, что \(n_{CO_2} = n_{H_2O}/2\).

5. Теперь, когда у нас есть количество молей \(CO_2\), мы можем использовать это значение для определения количества молей углеводорода (\(n_{C_xH_y}\)).

\[ n_{C_xH_y} = n_{CO_2}/x \]

6. Из уравнения сгорания мы видим, что \(x\) - количество молекул углерода в углеводороде, а значит, \(x\) равно количеству молекул углерода в \(CO_2\).

7. Определяем молекулярную формулу углеводорода:

Поскольку \(x\) - количество молекул углерода в углеводороде, а \(y\) - количество молекул водорода, молекулярная формула будет \(C_xH_y\).

С учетом найденных значений \(x\) и \(y\) можно определить точную молекулярную формулу.

Итак, проведем все вычисления и найдем ответ. Уточните, если есть какие-то данные (например, температура и давление), которые не были предоставлены.