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 (н. у.) при этом образовалось?
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.
