Какова формула углеводорода, если сожгли 1,4 л углеводорода, в результате чего получено 5,6 л CO2 и 4,5 г H2O? Объемы газов измерены при нормальных условиях.

Химия 11 класс Углеводороды и их реакции формула углеводорода сжигание углеводорода CO2 H2O нормальные условия химические реакции объемы газов Новый

Ответ:

Формула углеводорода - C₄H₈.

Объяснение:

Дано:

• Объем углеводорода (CxHy) = 1,4 л
• Объем CO₂ = 5,6 л
• Масса H₂O = 4,5 г

Найти: формулу углеводорода CxHy.

Для решения задачи сначала составим уравнение реакции горения углеводорода:

CxHy + O₂ → CO₂ + H₂O

Далее определим количество молей каждого вещества, используя данные о массе и объеме.

Шаг 1: Определение количества молей углеводорода

Количество молей углеводорода (CxHy) можно найти, используя его объем и молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль):

• n(CxHy) = V(CxHy) / Vm = 1,4 л / 22,4 л/моль = 0,0625 моль

Шаг 2: Определение количества молей CO₂

Количество молей CO₂ также рассчитывается по объему:

• n(CO₂) = V(CO₂) / Vm = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль

Шаг 3: Определение количества атомов углерода

Поскольку каждый моль CO₂ содержит один атом углерода, количество атомов углерода в углеводороде равно количеству молей CO₂:

• n(C) = n(CO₂) = 0,25 моль

Отношение молей углерода к углеводороду (CxHy) будет:

• n(C) : n(CxHy) = 0,25 : 0,0625 = 4

Шаг 4: Определение количества молей H₂O

Количество молей воды рассчитывается по ее массе:

• n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 4,5 г / 18 г/моль = 0,25 моль

Шаг 5: Определение количества атомов водорода

Каждый моль воды содержит два атома водорода, поэтому количество атомов водорода будет:

• n(H) = 2 * n(H₂O) = 2 * 0,25 = 0,5 моль

Отношение молей водорода к углеводороду (CxHy) будет:

• n(H) : n(CxHy) = 0,5 : 0,0625 = 8

Заключение:

Таким образом, соотношение атомов углерода и водорода в углеводороде CxHy равно 4:8. Следовательно, формула углеводорода - C₄H₈, что соответствует бутену.