Помогите пожалуйста, срочно!
1.При полном сгорании алкана, массой 4,4г образовалось 6,72 л углекислого газа и некоторое количество водяных паров. Выведите формулу алкана.
2. При полном сжигании 1,4л голомолога метана образовалось 4,5г воды. определите алкан.
СРОЧНО!!!
Ответы
1.Відповідь:Для определения формулы алкана, который полностью сгорел, мы можем использовать закон сохранения массы и знание о составе продуктов сгорания.
Первым шагом определим количество моль углекислого газа (CO2), образовавшегося при сгорании:
Углекислый газ (CO2) состоит из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Молекулярная масса углекислого газа (CO2) равна массе углерода (C) плюс двойной массе кислорода (O):
Масса CO2 = Масса C + 2 * Масса O
Масса CO2 = 12 г/моль + 2 * 16 г/моль = 44 г/моль
Теперь, чтобы определить количество моль углекислого газа (CO2), сначала найдем массу углекислого газа, образовавшегося при сгорании 4.4 г алкана:
Количество моль CO2 = Масса CO2 / Масса алкана
Количество моль CO2 = 6.72 л (при н.у.) / 22.4 л/моль (при н.у.) = 0.3 моль CO2
Теперь определим количество моль водяных паров, образовавшихся при сгорании:
Для водяных паров (H2O) молекулярная масса равна массе водорода (H) умноженной на 2 и массе кислорода (O):
Масса H2O = 2 * Масса H + Масса O
Масса H2O = 2 * 1 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль
Количество моль водяных паров можно определить так:
Количество моль H2O = Масса H2O / Масса алкана
Количество моль H2O = (4.4 г - Масса CO2) / Масса H2O
Количество моль H2O = (4.4 г - 0.3 моль CO2 * 44 г/моль) / 18 г/моль
Количество моль H2O ≈ 0.99 моль H2O
Теперь мы знаем количество моль атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), присутствующих в алкане. Для алканов общая формула выглядит как CnH2n+2, где n - число атомов углерода в молекуле алкана.
Моль C в алкане = Количество моль атомов углерода (C) = 0.3 моль
Моль H в алкане = Количество моль атомов водорода (H) = 0.99 моль
Теперь мы можем определить n, используя формулу для алканов:
n = (Моль C в алкане - 2) / 2
n = (0.3 - 2) / 2
n = -1.35
Однако число атомов углерода не может быть отрицательным. Возможно, в ходе расчетов была допущена ошибка. Пожалуйста, проверьте входные данные или выполните расчеты снова.
2.Для определения алкана, который полностью сгорел и образовал 4.5 г воды, мы можем использовать знание о составе метана и процессе сгорания. Метан (CH4) является простейшим алканом, и его сгорание можно описать следующей реакцией:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Из этой реакции видно, что каждый моль метана (CH4) при сгорании образует два моля воды (H2O). Таким образом, масса воды, образующейся при сгорании метана, будет в два раза больше массы метана.
1 моль CH4 (метана) = 16 г (молярная масса CH4)
2 моль H2O (воды) = 2 * 18 г (молярная масса H2O)
Теперь определим, сколько моль воды образовалось при сгорании 1,4 л метана:
1,4 л метана (CH4) при н.у. (нормальных условиях) равно 1,4/22.4 ≈ 0.0625 моль CH4
Масса воды, образующейся при сгорании этого количества метана:
Масса H2O = 2 * масса CH4 = 2 * 0.0625 моль * 16 г/моль = 2 г
Таким образом, масса воды, образовавшейся при сгорании 1,4 л метана, составляет 2 г. Это значит, что метан полностью сгорел, и нам необходимо найти алкан с такой же молекулярной массой. Молекулярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль, поэтому алканом с такой же молекулярной массой будет метан (CH4).
Пояснення:
CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O
Тепер порівняємо кількість водяних парів у реакції та отриману кількість води:
2 (коефіцієнт у реакції) / 1 (коефіцієнт у реакції) = 2
Отже, кількість водяних парів дорівнює кількості води, а маса води в задачі 6,72 л газу.
Тепер, давайте знайдемо масу води в задачі:
6,72 л * 1 г/л = 6,72 г
Тепер ми знаємо, що маса води у реакції дорівнює 6,72 г. Враховуючи реакцію, ми знаємо, що кожен моль алкана дає 2 молі води. Тож можемо знайти кількість молей алкана:
6,72 г / (2 г/моль) = 3,36 моль
Тепер врахуємо, що маса алкана в задачі 4,4 г, та знайдемо його молекулярну масу:
Маса молекули алкана = 4,4 г / 3,36 моль = 1,31 г/моль
Тепер знаємо масу і молекулярну масу, і можемо визначити формулу алкана. Основна масова одиниця для вуглеводнів - молькула метану (CH₄), має молекулярну масу приблизно 16 г/моль. Тому можемо визначити кількість метану у речовині:
1,31 г/моль / 16 г/моль = 0,082 молекули метану
Отже, формула алкана - CH₄ (метан).
За аналогією з попередньою задачею, величина водяних парів у даній реакції дорівнює кількості води. Тобто, якщо маса води, утвореної в реакції, дорівнює 4,5 г, то це ж саме буде і для маси водяних парів.
Тепер давайте скористаємося стехіометричними пропорціями для полного сгорання метана (CH₄):
CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O
Кількість водяних парів дорівнює кількості води, отже, 4,5 г води дорівнюють 4,5 г водяних парів.
Тепер знаючи масу водяних парів, ми можемо визначити кількість молей голомолога метана:
4,5 г / (18 г/моль) = 0,25 моль водяних парів.
Тепер враховуючи реакцію та взаємозв'язок між масою води і кількістю молей водяних парів (1 моль водяних парів відповідає 1 молю голомолога метана), ми можемо знайти кількість молей метана:
0,25 моль.
Маса молекули метана (CH₄) приблизно 16 г/моль. Тепер ми можемо знайти масу метана:
0,25 моль * 16 г/моль = 4 г
Отже, маса алкана (голомолога метана) дорівнює 4 г.