В результате полного сгорания в кислороде навеске алкана массой 0,798 г было получено 1,134 г воды. Какова молекулярная формула этого алкана?

Химия 10 класс Алканы алкан сгорание в кислороде молекулярная формула химия расчет массы вода химическая реакция анализ веществ органическая химия уравнение реакции Новый

Чтобы определить молекулярную формулу алкана, нам нужно выполнить несколько шагов, используя данные о сгорании. Давайте разберем их по порядку.

1. Определение количества воды: Мы знаем, что в результате сгорания было получено 1,134 г воды (H2O).
2. Расчет количества молей воды: Для этого воспользуемся молярной массой воды. Молярная масса H2O составляет примерно 18 г/моль (2 г/моль для водорода и 16 г/моль для кислорода). Рассчитаем количество молей воды:
   • Количество молей воды = масса воды / молярная масса воды = 1,134 г / 18 г/моль ≈ 0,063 моль.
3. Определение количества атомов водорода: Каждая молекула воды содержит 2 атома водорода. Следовательно, общее количество атомов водорода в образовавшейся воде:
   • Количество атомов водорода = 2 * количество молей воды = 2 * 0,063 моль ≈ 0,126 моль.
4. Определение количества углерода: Теперь нам нужно найти, сколько углерода было в исходном алкане. Алканы имеют общую формулу CnH2n+2, где n - число атомов углерода. Сгорание алкана приводит к образованию углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Для полного сгорания 1 моль алкана образуется n моль CO2 и (2n+2)/2 моль H2O.
5. Определение количества углерода из уравнения: Из полученной воды мы можем найти количество углерода, так как на каждые 2 моль водорода (H) необходимо 1 моль углерода (C) для образования алкана:
   • Количество углерода = 0,063 моль H2O = 0,063 моль / 2 = 0,0315 моль углерода (C).
6. Определение соотношения углерода и водорода: Теперь мы знаем, что в алкане 0,0315 моль углерода и 0,126 моль водорода. Найдем соотношение:
   • n (углерод) = 0,0315 моль
   • 2n + 2 (водород) = 0,126 моль
7. Упрощение соотношений: Мы можем выразить n в виде целого числа. Для этого разделим количество молей на наименьшее количество (в данном случае на 0,0315):
   • n (углерод) = 0,0315 / 0,0315 = 1
   • n (водород) = 0,126 / 0,0315 = 4
8. Определение молекулярной формулы: Таким образом, мы получили, что для данного алкана соотношение углерода и водорода 1:4. Следовательно, молекулярная формула алкана:
   • C1H4, что соответствует метану (CH4).

Ответ: Молекулярная формула данного алкана - CH4.