Question

При сжигании 28л углеводорода образовалось 112л углекислого газа (н. У.) И 67,2г воды. Плотность по водороду 27. Определить молекулярную формулу вещества.

Answer 1

Смотри прикреплённый файл

Answer 2

Это задача на стехиометрию, связанную с химическими реакциями. Давай пошагово разберем её.

У нас есть информация о реакции сжигания углеводорода, где образуется углекислый газ (\(CO_2\)) и вода (\(H_2O\)).

1. Сначала найдем количество вещества (\(n\)) углеводорода, которое мы сжигаем. У нас образуется 112 л углекислого газа при сжигании 28 л углеводорода. С учетом коэффициентов в уравнении реакции \(C_nH_m + (n + m/4)O_2 \rightarrow nCO_2 + \frac{m}{2}H_2O\), где \(n\) и \(m\) - целые числа, найдем отношение объемов углекислого газа и углеводорода.

\(28 \, \text{л углеводорода} \rightarrow 112 \, \text{л углекислого газа}\) Это соотношение 1:4. Так как 1 моль углеводорода даёт 1 моль \(CO_2\), то тут отношение объемов совпадает с отношением молей.

2. Теперь найдем количество вещества углеводорода: \(\text{Количество молей углеводорода} = \frac{\text{Объем углеводорода}}{\text{Молярный объем}}\) \(n = \frac{28 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 1.25 \, \text{моль}\)

3. Далее, нам известно, что при сгорании этого количества углеводорода образуется 67.2 г воды. Теперь нужно найти количество молей воды.

\(67.2 \, \text{г воды}\) это молярная масса \(H_2O\) умноженная на количество молей воды.

Молярная масса \(H_2O = 18 \, \text{г/моль}\)

\(n_{\text{воды}} = \frac{67.2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 3.733 \, \text{моль}\)

4. Теперь мы видим, что отношение молей воды к молям углеводорода равно 3, так как:

\(\frac{n_{\text{воды}}}{n_{\text{углеводорода}}} = \frac{3.733}{1.25} = 3\)

5. С учетом этого, можно предположить, что формула углеводорода \(C_nH_m\) должна удовлетворять отношению между молекулярными массами воды и углеводорода. Вода содержит один атом кислорода и два атома водорода.

\(m_{H_2O} = 18 \, \text{г/моль}\) Так как отношение молей углеводорода к молям воды 1:3, то масса углеводорода будет в 3 раза больше, чем масса воды.

\(m_{\text{углеводорода}} = 3 \times m_{H_2O} = 3 \times 18 \, \text{г/моль} = 54 \, \text{г/моль}\)

6. По плотности вещества по водороду \(27 \, \text{г/л}\) можно найти молярную массу углеводорода. Углеводород содержит только водород и углерод.

Плотность \(27 \, \text{г/л}\) означает, что в одном литре содержится \(27 \, \text{г}\) вещества.

Масса вещества в одном литре \(= 27 \, \text{г}\)

По расчету объема углеводорода:

\(n = \frac{V}{22.4} = \frac{27 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 1.21 \, \text{моль}\)

7. Теперь, зная массу и количество молей углеводорода, найдем его молярную массу:

Молярная масса углеводорода \(= \frac{m}{n} = \frac{54 \, \text{г}}{1.21 \, \text{моль}} \approx 44.63 \, \text{г/моль}\)

Это близко к молярной массе молекулы \(C_3H_8\), что указывает на то, что углеводород, скорее всего, пропан (\(C_3H_8\)).