Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что для сжигания 6 л. этого вещества потребовалось 39 л. кислорода. Вычислите объём углекислого газа, образовавшегося при этом. Помогите пожалуйста!
Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что для сжигания 6 л. этого вещества потребовалось 39 л. кислорода. Вычислите объём углекислого газа, образовавшегося при этом. Помогите пожалуйста!
Чтобы определить молекулярную формулу алкана и вычислить объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании, воспользуемся стехиометрическими отношениями и уравнением реакции горения алканов.
Алканы имеют общую формулу ( CnH{2n+2} ). Уравнение реакции горения алкана можно записать следующим образом:
[ CnH{2n+2} + \left(n + \frac{1}{2}(2n+2)\right)O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O ]
Упростим коэффициенты перед кислородом:
[ CnH{2n+2} + \left(\frac{3n+1}{2}\right)O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O ]
Из условия задачи известно, что для сжигания 6 литров алкана потребовалось 39 литров кислорода. Воспользуемся законом объемных отношений Гей-Люссака, который гласит, что объемы газов, участвующих в реакции, относятся друг к другу как коэффициенты в уравнении реакции при одинаковых условиях температуры и давления.
По уравнению реакции видно, что объем кислорода, необходимый для сжигания 1 литра алкана, равен (\frac{3n+1}{2}) литра. Таким образом, для 6 литров алкана необходимо:
[ 6 \cdot \frac{3n+1}{2} = 39 ]
Решим это уравнение:
[ 3n+1 = \frac{39}{6} \cdot 2 = 13 ] [ 3n = 12 ] [ n = 4 ]
Таким образом, молекулярная формула алкана — ( C4H{10} ), это бутан.
Теперь определим объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании. Из уравнения реакции видно, что 1 молекула бутана ( C4H{10} ) даёт 4 молекулы углекислого газа ( CO_2 ). Следовательно, 1 литр бутана даёт 4 литра углекислого газа. Поэтому 6 литров бутана дадут:
[ 6 \cdot 4 = 24 ]
Таким образом, образуется 24 литра углекислого газа.
Для определения молекулярной формулы алкана и вычисления объема углекислого газа, образовавшегося при сжигании данного алкана, нужно использовать балансировку химического уравнения.
Сначала балансируем уравнение сжигания алкана (CnH2n+2) с кислородом (O2): CnH2n+2 + (3n + 1/2)O2 -> nCO2 + (n + 1)H2O
Из условия известно, что для сжигания 6 л алкана потребовалось 39 л кислорода. Следовательно, n = 2 (6/3 = 2).
Теперь можем записать уравнение с учетом n = 2: C2H6 + 7O2 -> 2CO2 + 3H2O
Теперь вычисляем объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании 6 л алкана. Из уравнения видно, что при сжигании 1 молекулы алкана образуется 2 молекулы CO2. Таким образом, при сжигании 6 л алкана образуется 12 л CO2.
Итак, объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании 6 л алкана, составляет 12 л.
