Белгісіз алканның массасы 17,6г жанғанда 26,88л (қ.ж) көмірқышқылы бөлінген болса, белгісіз алканды анықтаңыз: A)CH4 B)C2H6 C)C3H8 D)C4H10 E)C5H12
Для решения данной задачи используем уравнение реакции сгорания алкана, которое описывается следующим образом:
\[ C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \]
Находясь в условиях стандартного состояния, мы можем воспользоваться объемом углекислого газа (CO₂), который выделяется при сгорании. Из условия задачи нам известно, что выделилось 26,88 л CO₂. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Найдем, сколько молей CO₂ образовалось:
\[ n_{CO2} = \frac{V}{22.4} = \frac{26.88 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 1.2 \, \text{моля} \]
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль алкана выделяется n молей CO₂, где n — число углеродных атомов в алкане. Таким образом, если 1,2 моля CO₂ соответственно сгорело 1,2 моля алкана, то количество углеродов n равно 1.2:
Поскольку 1 моль алкана C_nH_{2n+2} даст n моль CO₂, мы можем утверждать, что: \[ n = 1.2 \]
Поскольку мы знаем вес алкана, составим уравнение для расчета молекулярной массы:
\[
m = n \cdot M_{alkane}
\]
где m — масса алкана, M_{alkane} — молекулярная масса алкана.
Мы знаем, что масса алкана составляет 17,6 г. Таким образом:
\[ 17.6 \, \text{г} = 1.2 \cdot M_{alkane} \]
Решим уравнение для молекулярной массы алкана:
\[ M_{alkane} = \frac{17.6 \, \text{г}}{1.2} \approx 14.67 \, \text{г/моль} \]
Теперь сравним полученное значение с молекулярными массами предложенных алканов:
- CH₄ (метан): 16 г/моль
- C₂H₆ (этан): 30 г/моль
- C₃H₈ (пропан): 44 г/моль
- C₄H₁₀ (бутан): 58 г/моль
- C₅H₁₂ (пентан): 72 г/моль
Наиболее близкая последовательная масса к 14.67 г/моль — это CH₄, то есть метан.
Следовательно, неизвестный алкан — это:
A) CH₄.
