найдите молекулярную формулу углеводорода если известно что при его сгорании образовалось 6,6г углекислого газа и 3,6г воды относительная плотность по кислороду равна 1,376
Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, будем использовать данные о продуктах сгорания — углекислом газе (CO₂) и воде (H₂O), а также относительную плотность углеводорода по кислороду.
Найдем количество молей CO₂ и H₂O:
- Молярная масса CO₂ = 12 (C) + 2×16 (O) = 44 г/моль.
- Молярная масса H₂O = 2×1 (H) + 16 (O) = 18 г/моль.
Рассчитаем количество молей:
- Для CO₂: \[ n_{CO₂} = \frac{6.6 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 0.15 \, \text{моль}. \]
- Для H₂O: \[ n_{H₂O} = \frac{3.6 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моль}. \]
Определим количество атомов углерода и водорода:
- В каждом моле CO₂ содержится 1 моль углерода. Таким образом, из 0.15 моль CO₂ получается 0.15 моль углерода (C).
- В каждом моле H₂O содержится 2 моля водорода. Значит, из 0.2 моль H₂O получаем 0.4 моль водорода (H).
Запишем элементарное соотношение:
- Углерод: \(C = 0.15\)
- Водород: \(H = 0.4\)
Чтобы привести соотношение к целым числам, делим количество моль каждого элемента на меньшее значение, то есть на 0.15: \[ C : H = 0.15 / 0.15 : 0.4 / 0.15 = 1 : \frac{0.4}{0.15} \approx 2.67. \]
Для упрощения возьмем \(C_1H_{2.67} \approx C_1H_{2.67}\).
Сложим количество водорода к ближайшему целому: Так как 2.67 можно представить как 8/3, увеличим оба числа в 3 раза, чтобы получить целочисленные коэффициенты: \[ C_3H_8. \]
Теперь найдём молекулярную массу углеводорода:
- Для относительной плотности по кислороду: \(D_{г} = 1.376\).
- Молярная масса воздуха = 32 г/моль, тогда молярная масса углеводорода: \[ M = D_{г} \times M_{O} = 1.376 \times 32 \approx 44 \, \text{г/моль}. \]
Сравним молекулярную массу с массовой формулы \(C_3H_8\):
- Молярная масса \(C_3H_8\): \(3 \times 12 + 8 \times 1 = 36 + 8 = 44 \, \text{г/моль}\).
Таким образом, молекулярная формула углеводорода, который мы исследовали, будет C₃H₈, что соответствует пропану.
