При спалюванні вуглеводню масою 16,8 г утворився вуглекислий газ об'ємом 26,88 л та вода масою 21,6 г. Відносна густина пари речовини за вуглекислим газом дорівнює 1,27. Виведіть молекулярну формулу вуглеводню, дайте назву, складіть можливу структурну формулу.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Для вирішення цієї задачі спочатку знайдемо кількість речовини вуглекислого газу та води.
Маса вуглекислого газу:
м = об'єм × відносна густина = 26,88 л × 1,27 = 34,1376 г
Кількість речовини вуглекислого газу можна визначити за допомогою його молярної маси, яка дорівнює 44 г/моль:
Кількість речовини вуглекислого газу (n) = маса / молярна маса = 34,1376 г / 44 г/моль ≈ 0,775 моль
Так як вуглекислий газ утворюється внаслідок спалювання вуглеводню, маса вуглеводню (СxHy), що спалилася, дорівнює:
маса вуглеводню = маса вуглекислого газу - маса води = 34,1376 г - 21,6 г = 12,5376 г
Знаючи масу вуглеводню, можна визначити кількість речовини вуглеводню. Для цього треба дізнатися молярну масу вуглеводню, проте вона нам невідома. Однак, ми можемо виразити масу вуглеводню через "х" і "у", якщо врахуємо, що маса вуглецю (С) дорівнює відношенню 12 до 44, а маса водню (Н) - відношенню 1 до 18:
маса вуглеводню = х * (12 г/моль) + у * (1 г/моль) = 12х + у
Тепер, знаючи вираз для маси вуглеводню і масу, ми можемо обчислити кількість речовини вуглеводню:
Кількість речовини вуглеводню = маса вуглеводню / молярна маса вуглеводню ≈ (12,5376 г) / (12х + у) моль
Молекулярна маса вуглеводню (СxHy) може бути відображена як 12х + у г/моль.
Назва вуглеводню може бути встановлена, виходячи з його молекулярної формули. Спробуємо скласти можливі структурні формули для вуглеводню на основі вихідних даних:
Знаючи, що вуглеводень складається з вуглецю і водню, за даними можна зробити такі висновки:
1) Якщо б одна молекула вуглеводню спалювалася повністю, формуючи 1 молекулу вуглекислого газу (CO2) і 1 молекулу води (H2O), то між масою вуглекислого газу та масою води є співвідношення 44:18.
2) При наявності маси 16,8 г вуглеводню, її маса складає 12,5376 г.
3) Отримане співвідношення: 12,5376 г вуглеводню / 16,8 г вуглеводню = 44/18.
Після розв'язання цих рівнянь можна дійти до такої висновку:
Структурна формула вуглеводню: CH4 (метан).
Вуглеводень називається метаном.