Как провести расчёты для следующих задач?

1. Какой объём кислорода необходим для полного сжигания 60 г этана?
2. Какова молекулярная формула углеводорода, содержащего по массе 88,235 % углерода, если относительная плотность паров этого вещества по гелию равна 17?

Химия 11 класс Расчеты в химии (стехиометрия) расчеты по химии объём кислорода сжигание этана молекулярная формула углеводорода относительная плотность паров углерод в углеводородах Новый

Давайте разберем каждую задачу по отдельности.

Задача 1: Какой объём кислорода необходим для полного сжигания 60 г этана?

Для решения этой задачи нам нужно следовать нескольким шагам:

1. Написать уравнение реакции сжигания этана.
   Этан (C2H6) сгорает в кислороде (O2) с образованием углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Уравнение реакции выглядит так:
   C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
2. Определить количество вещества этана.
   Для этого используем формулу:
   n = m / M, где:
   n - количество вещества (в молях),
   m - масса (в граммах),
   M - молярная масса (г/моль).
   Молярная масса этана (C2H6) равна:
   (2 * 12) + (6 * 1) = 24 + 6 = 30 г/моль.
   Теперь вычислим количество вещества этана:
   n(C2H6) = 60 г / 30 г/моль = 2 моль.
3. Определить количество кислорода, необходимого для реакции.
   Из уравнения реакции видно, что 1 моль этана требует 7/2 моль кислорода. Следовательно, 2 моль этана потребует:
   n(O2) = 2 моль * (7/2) = 7 моль O2.
4. Перевести количество кислорода в объём.
   Используем закон Авогадро, который гласит, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л. Таким образом, объём кислорода будет:
   V(O2) = n(O2) * 22,4 л/моль = 7 моль * 22,4 л/моль = 156,8 л.

Итак, для полного сжигания 60 г этана необходимо 156,8 литров кислорода.

Задача 2: Какова молекулярная формула углеводорода, содержащего по массе 88,235 % углерода, если относительная плотность паров этого вещества по гелию равна 17?

Для решения этой задачи также следуем нескольким шагам:

1. Определить массовую долю водорода.
   Если углеводород содержит 88,235 % углерода, то доля водорода будет равна:
   100 % - 88,235 % = 11,765 % водорода.
2. Определить мольные соотношения углерода и водорода.
   Предположим, что у нас есть 100 г вещества. Тогда:
   масса углерода = 88,235 г, масса водорода = 11,765 г.
   Теперь вычислим количество вещества для каждого элемента:
   n(C) = 88,235 г / 12 г/моль = 7,353 моль,
   n(H) = 11,765 г / 1 г/моль = 11,765 моль.
3. Определить соотношение углерода и водорода в молекуле.
   Разделим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль:
   Соотношение углерода: 7,353 / 7,353 = 1,
   Соотношение водорода: 11,765 / 7,353 = 1,6.
   Это соотношение можно округлить до 8:5, что соответствует формуле C5H8.
4. Определить молекулярную массу углеводорода.
   Относительная плотность паров углеводорода по гелию равна 17. Это значит, что молекулярная масса углеводорода будет равна 17 * 4 г/моль (молярная масса гелия) = 68 г/моль.
5. Определить молекулярную формулу.
   Молярная масса формулы C5H8 = (5 * 12) + (8 * 1) = 60 г/моль.
   Поскольку 68 г/моль больше 60 г/моль, то мы можем определить, что молекулярная формула будет в 68/60 раз больше эмпирической формулы.
   Умножив C5H8 на 1,13 (около 1,2), получаем C6H10.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода - C6H10.