Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, если известно, что при полном сгорании 8,8 г этого соединения образовалось 14,4 г воды Сколько литров углекислого газа…

Задача по химии (разбор с пояснениями)

Дано:

• Пределный углеводород — CnHm, для предельного: H = 2n + 2.
• Масса вещества: 8,8 г.
• При полном сгорании образовалось вода массой 14,4 г.

1. Найдём число углеродов n через образование воды

• Моли воды: n(H2O) = 14,4 г / 18,0 г/моль = 0,80 моль.
• При сгорании одного моля предельного углеводорода образуется m/2 моль воды. У предельного углеводорода m = 2n + 2, значит m/2 = (2n+2)/2 = n+1.
• Следовательно, количество молей водяного пара связано с количеством молей углеводорода a: a·(n+1) = 0,80.
• Молекулярная масса предельного углеводорода: M = 12n + m = 12n + (2n+2) = 14n + 2.
• А по массе вещества: a = 8,8 г / M = 8,8 / (14n + 2).

Соединяем две выражения для a: 0,80 / (n + 1) = 8,8 / (14n + 2)

Упростим и решим: 0,80(14n + 2) = 8,8(n + 1) 11,2n + 1,6 = 8,8n + 8,8 2,4n = 7,2 n = 3

Ответ: углеводород — C3H2n+2 = C3H8 (пропан).

2. Сколько молей CO2 образовалось

• Молекулярная масса пропана: M(C3H8) = 3·12 + 8·1 ≈ 44 г/моль.
• Моли пропана в образце: a = 8,8 / 44 = 0,20 моль.
• Стехиометрия сгорания пропана: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O.
• Следовательно, CO2 образуется в количестве: 0,20 моль пропана × 3 = 0,60 моль CO2.

3. Объем CO2 при нормальных условиях (н.у.)

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
• Объём CO2: V = 0,60 моль × 22,4 л/моль = 13,44 л.

Ответы:

• М molecular формула предельного углеводорода: C3H8 ( propane ).
• При образовании 8,8 г пропана образуется 0,60 моль CO2, что равно примерно 13,4 л CO2 при нормальных условиях.