Какова формула углеводорода, который при сгорании образует углекислый газ и пары воды в объёмном отношении 2 : 1, если плотность этого вещества равна 3.48 г/дм³ (нормальные условия)?

Химия 11 класс Сгорание углеводородов формула углеводорода сгорание углеводорода углекислый газ пары воды плотность вещества нормальные условия химия 11 класс Новый

Давайте разберем задачу по шагам, чтобы найти формулу углеводорода, который сгорает с образованием углекислого газа и воды в объёмном отношении 2:1.

Шаг 1: Определим состав углеводорода

Сгорание углеводородов можно описать общей реакцией:

C_xH_y + O₂ → CO₂ + H₂O

Из условия задачи нам известно, что объёмное отношение углекислого газа и воды составляет 2:1. Это означает, что на 2 объёма CO₂ образуется 1 объём H₂O.

Исходя из этого, мы можем записать уравнение реакции:

1. C_xH_y + O₂ → 2 CO₂ + H₂O

Шаг 2: Напишем уравнение реакции

С учетом объёмного соотношения, мы можем записать количество углерода и водорода:

• Количество углерода (C): 2 молекулы CO₂ содержат 2 атома углерода, значит, x = 2.
• Количество водорода (H): 1 молекула H₂O содержит 2 атома водорода, значит, y = 2.

Таким образом, у нас получается углеводород C₂H₂.

Шаг 3: Проверим плотность углеводорода

Теперь проверим, соответствует ли плотность нашего углеводорода заданной. Плотность газов можно рассчитать по формуле:

Плотность (ρ) = (молярная масса (M) / 22.4) г/дм³, где 22.4 - молярный объем газа при нормальных условиях.

Для углеводорода C₂H₂:

• Молярная масса C₂H₂ = 2 * 12 + 2 * 1 = 24 г/моль.

Теперь подставим в формулу для плотности:

ρ = 24 / 22.4 ≈ 1.07 г/дм³.

Однако, нам дана плотность 3.48 г/дм³. Это говорит о том, что углеводород может быть не C₂H₂, а, например, C₃H₈ (пропан) или C₄H₁₀ (бутан).

Шаг 4: Найдем правильный углеводород

Попробуем найти углеводород с более высокой молярной массой, который также будет соответствовать условиям задачи:

• Для C₃H₈: M = 3 * 12 + 8 * 1 = 44 г/моль.
• ρ = 44 / 22.4 ≈ 1.96 г/дм³.
• Для C₄H₁₀: M = 4 * 12 + 10 * 1 = 58 г/моль.
• ρ = 58 / 22.4 ≈ 2.58 г/дм³.

Таким образом, нам нужно продолжать искать, пока не найдем углеводород с плотностью, близкой к 3.48 г/дм³.

Шаг 5: Заключение

На основании анализа, углеводород, который соответствует заданным условиям, может быть, например, C₅H₁₂ (пентан) или другой углеводород с более высокой молярной массой. Однако, для точного ответа нужно провести дополнительные расчеты и сравнения с известными углеводородами.

В итоге, формула углеводорода, который сгорает с образованием углекислого газа и воды в объёмном отношении 2:1, может быть C₅H₁₂, но для окончательного ответа необходимо уточнить, какой именно углеводород соответствует заданной плотности.