Question

При полном сжигании углеводорода образовалось 4,48 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Относительная плотность паров данного углеводорода по водороду равна 27. Определите молекулярную формулу углеводорода и приведите пример одного

Answer 1

Давайте решим задачу.

1. Сначала определим количество молекул углеводорода в реакции полного сжигания.

Уравнение реакции сгорания углеводорода:

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

Из условия задачи известно, что образуется 4,48 л (н.у.) \(CO_2\) и 2,7 г воды. Переведем массу воды в молекулы:

\[ n(H_2O) = \frac{2,7\ г}{18\ г/моль} \]

Теперь найдем количество молекул \(CO_2\) в 4,48 л (н.у.):

\[ n(CO_2) = \frac{4,48\ л}{22,4\ л/моль} \]

2. Теперь найдем соотношение между молекулами углеводорода, \(CO_2\) и \(H_2O\) в реакции.

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула углеводорода сгорает до \(x\) молекул \(CO_2\) и \(\frac{y}{2}\) молекул \(H_2O\).

\[ n(CO_2) = x \cdot n(C_xH_y) \] \[ n(H_2O) = \frac{y}{2} \cdot n(C_xH_y) \]

3. Подставим найденные значения и решим систему уравнений:

\[ x \cdot n(C_xH_y) = \frac{4,48\ л}{22,4\ л/моль} \] \[ \frac{y}{2} \cdot n(C_xH_y) = \frac{2,7\ г}{18\ г/моль} \]

4. Зная, что относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 27, можно записать формулу:

\[ \frac{molar\ mass\ of\ C_xH_y}{molar\ mass\ of\ H_2} = 27 \]

5. Решив систему уравнений, мы сможем найти \(x\) и \(y\), а затем построить молекулярную формулу углеводорода.

Пример углеводорода с подобными характеристиками: C3H8 (пропан).