Question

1. Этиленовый углеводород массой=5,6 г присоединили 16 г брома. Указать число атомов водорода в исходном углеводороде.2. Относительная плотность углерода по водороду = 29. Укажите число атомов водорода в этом соединении.3. Какой объём воздуха, содержащий 20% кислорода по объёму, потребуется для сжигания 4 л ацетилена?

Answer 1

1. Общая формула углеводородов этиленового ряда (алкенов) СₓН₂ₓ.
M(СₓН₂ₓ) = 12x+2x = 14x г/моль
Обобщенная реакция присоединения брома: 
    СₓН₂ₓ   +   Br₂      =   СₓН₂ₓBr₂
1 моль        1 моль
0,1 моль    0,1 моль

Количество вещества брома равно m(Br₂) / M(Br₂) = 16 г / 160 г/моль = 0,1 моль. Такое же количество вещества алкена прореагировало с бромом. Таким образом, 0,1 моль алкена соответствует 5,6 г алкена .  
0,1 моль ---- 5,6 г
1 моль ---------у г
у = 56 г/моль
В то же время молярная масса алкена равна 14x г/моль. Приравниваем оба выражения друг другу:
14х = 56
х = 4 - число атомов углерода
2х = 8 - число атомов водорода
Ответ: 8

2.
Допустим, что в задании описка, и речь не об углерода, а углеводороде.
Если относительная плотность углеводорода по водороду 29, то молярная масса углеводорода равна 29*2 = 58 г/моль
Обобщенная формула углеводорода CxHy
Обобщенная молярная масса M(CxHy) = (12x + y) г/моль
Приравниваем оба выражения друг другу:
12x + y = 58
y = 58 - 12x
Попробуем вычислить у при различных значениях x:
х=1, у = 58 - 12= 46 - на 1 атом углерода приходится 46 атомов водорода - такого быть не может.
x=2, у = 58 - 24 = 34 - тоже невозможное значение.
х=3, у = 58 - 32 = 26 - тоже невозможно
х=4, у = 58 - 48 = 10
Это подходящий вариант: C₄H₁₀  - скорее всего, это алкан (бутан)
х=5, у = 58 - 60 = - 2 - невозможное значение.
Единственный возможный вариант - 4 атома углерода и 10 атомов водорода. 
Ответ: 10

3.
  2 C₂H₂   +   5 O₂     =   4 CO₂   +   2 H₂O
2 моль         5 моль
2*22,4 л      5*22,4 л
4 л                  х л

х = 4*5*22,4 / (2*22,4) = 4*5 / 2 = 10 л
Для сжигания 4 л ацетилена нужно 10 л чистого кислорода.
Поскольку в воздухе кислорода лишь 20% (одна пятая часть), воздуха нужно в 5 раз больше, чем кислорода, то есть 10*5=50 литров.
Ответ: 50 л. 

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый вопрос по порядку.

1. Этиленовый углеводород массой 5,6 г присоединили 16 г брома. Указать число атомов водорода в исходном углеводороде.

Сначала найдем количество молекул этилена (C2H4), используя массу этилена и молекулярную массу этилена.

Молекулярная масса этилена: \[ M(C_2H_4) = 2 \times M(C) + 4 \times M(H) \] \[ M(C_2H_4) = 2 \times 12 + 4 \times 1 = 24 + 4 = 28 \, \text{г/моль} \]

Количество молекул этилена: \[ \text{Количество молекул} = \frac{\text{Масса углеводорода}}{\text{Молекулярная масса углеводорода}} \] \[ \text{Количество молекул} = \frac{5.6 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моль} \]

Так как каждая молекула этилена содержит 4 атома водорода, то общее число атомов водорода равно \(0.2 \, \text{моль} \times 4 = 0.8 \, \text{моль}\).

Теперь умножим это количество на число Авогадро, чтобы получить число атомов водорода: \[ \text{Число атомов водорода} = 0.8 \, \text{моль} \times 6.022 \times 10^{23} \, \text{атом/моль} \]

2. Относительная плотность углерода по водороду = 29. Укажите число атомов водорода в этом соединении.

Относительная молекулярная масса соединения (отношение массы молекулы к массе молекулы водорода) равна относительной плотности. Таким образом, молекулярная масса углеводорода равна 29 г/моль.

Теперь используем это значение, чтобы найти количество молекул водорода в молекуле углеводорода: \[ \text{Число молекул водорода} = \frac{\text{Молекулярная масса углеводорода}}{\text{Масса одного атома водорода}} \] \[ \text{Число молекул водорода} = \frac{29 \, \text{г/моль}}{1 \, \text{г/моль}} = 29 \, \text{молекул} \]

Так как каждая молекула углеводорода содержит 2 атома водорода, общее число атомов водорода равно \(29 \, \text{молекул} \times 2 = 58 \, \text{атомов}\).

3. Какой объем воздуха, содержащий 20% кислорода по объему, потребуется для сжигания 4 л ацетилена?

Уравнение сжигания ацетилена (C2H2) с кислородом (O2) выглядит следующим образом: \[ \text{C}_2\text{H}_2 + 2.5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Согласно уравнению, одна моль ацетилена требует 2.5 моли кислорода. Так как у нас 4 л ацетилена, давайте найдем, сколько молей ацетилена это представляет: \[ \text{Моль ацетилена} = \frac{\text{Объем ацетилена}}{\text{Молярный объем газа при стандартных условиях}} \] \[ \text{Моль ацетилена} = \frac{4 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \]

Теперь мы знаем, что требуется 2.5 моли кислорода на одну моль ацетилена. Посчитаем, сколько молей кислорода требуется для 4 л ацетилена: \[ \text{Моль кислорода} = 2.5 \times \text{Моль ацетилена} \]

Теперь найдем общий объем газа, который состоит из кислорода и ацетилена. Объем газа можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа: \[ PV = nRT \] где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.

Поскольку давление и температура не изменяются, можно записать: \[ \frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2} \] где \( V_1 \) и \( n_1 \) относятся к ацетилену, а \( V_2 \) и \( n