При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода 4 массой 3,52г и вода массой 0,72г. Относительная плотность этого углерода по воздуху равна 0,896.Найти молекулярную формулу углеводорода.
При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода 4 массой 3,52г и вода массой 0,72г. Относительная плотность этого углерода по воздуху равна 0,896.Найти молекулярную формулу углеводорода.
Для решения данной задачи, мы должны сначала определить количество углерода и водорода в углеводороде, а затем определить его молекулярную формулу.
Рассчитаем количество углерода в углеводороде: Масса оксида углерода (CO2) = 3,52 г Молярная масса CO2 = 12 г/моль (молярная масса углерода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 44 г/моль Количество молей CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 3,52 г / 44 г/моль ≈ 0,08 моль Так как в одной молекуле CO2 содержится 1 атом углерода, то количество молей углерода равно количеству молей CO2, то есть 0,08 моль.
Рассчитаем количество водорода в углеводороде: Масса воды (H2O) = 0,72 г Молярная масса H2O = 2 г/моль (молярная масса водорода) + 16 г/моль (молярная масса кислорода) = 18 г/моль Количество молей H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 0,72 г / 18 г/моль = 0,04 моль Так как в одной молекуле H2O содержится 2 атома водорода, то количество молей водорода равно удвоенному количеству молей H2O, то есть 0,08 моль.
Определим молекулярную формулу углеводорода: Так как количество молей углерода и водорода одинаково и равно 0,08 моль, то молекулярная формула углеводорода будет CH4 (метан).
Таким образом, молекулярная формула углеводорода, образовавшегося при полном сгорании, - CH4 (метан).
Молекулярная формула углеводорода - C₃H₈.
Для решения задачи о нахождении молекулярной формулы углеводорода необходимо выполнить несколько шагов:
Определение количества вещества CO₂ и H₂O:
Найдем количество вещества (моль) CO₂: [ \text{M(CO}_2) = 44 \, \text{г/моль} ] [ n(\text{CO}_2) = \frac{3,52 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} = 0,08 \, \text{моль} ]
Найдем количество вещества (моль) H₂O: [ \text{M(H}_2\text{O)} = 18 \, \text{г/моль} ] [ n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{0,72 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,04 \, \text{моль} ]
Определение количества атомов углерода и водорода:
Определение эмпирической формулы:
Из расчетов следует, что в углеводороде на 0,08 моль углерода приходится 0,08 моль водорода, что соответствует соотношению C:H = 1:1. Таким образом, эмпирическая формула углеводорода — CH.
Определение молекулярной формулы:
Относительная молекулярная масса углеводорода по эмпирической формуле CH равна: [ M(\text{CH}) = 12 + 1 = 13 ]
Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 0,896. Плотность воздуха можно принять равной (M(\text{воздуха}) = 29 \, \text{г/моль}).
Тогда молекулярная масса углеводорода: [ M(\text{углеводорода}) = 0,896 \times 29 = 25,984 \approx 26 ]
Отношение молекулярной массы углеводорода к массе эмпирической формулы: [ n = \frac{26}{13} = 2 ]
Таким образом, молекулярная формула углеводорода будет C₂H₂.
Ответ: молекулярная формула углеводорода — C₂H₂ (ацетилен).
