Какова молекулярная формула алкана, если при его сгорании образуется 94,08 л углекислого газа и 86,4 г воды?

Химия 11 класс Органическая химия. Алканы молекулярная формула алкана сгорание алкана углекислый газ вода химия 11 класс Новый

Чтобы определить молекулярную формулу алкана, необходимо сначала найти количество углерода и водорода в продукте сгорания. Сгорание алканов можно описать общей реакцией:

Алкан + O2 → CO2 + H2O

1. **Определение количества углекислого газа (CO2)**:

• Дано: 94,08 л CO2.
• При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л.
• Следовательно, количество молей CO2 можно найти по формуле:
• Количество молей CO2 = Объем CO2 / 22,4 л = 94,08 л / 22,4 л/моль = 4,2 моль.

Каждая молекула CO2 содержит один атом углерода (C), значит, из 4,2 моль CO2 образуется 4,2 моль углерода.

2. **Определение количества воды (H2O)**:

• Дано: 86,4 г H2O.
• Молярная масса H2O = 2(1) + 16 = 18 г/моль.
• Количество молей H2O = Масса H2O / Молярная масса H2O = 86,4 г / 18 г/моль = 4,8 моль.

Каждая молекула H2O содержит два атома водорода (H), значит, из 4,8 моль H2O образуется 4,8 * 2 = 9,6 моль водорода.

3. **Подсчет атомов углерода и водорода**:

• Количество углерода (C) = 4,2 моль.
• Количество водорода (H) = 9,6 моль.

4. **Определение минимального целого числа для молекулярной формулы**:

• Соотношение C:H = 4,2 : 9,6.
• Чтобы получить целые числа, делим каждое число на 4,2:
• C = 4,2 / 4,2 = 1, H = 9,6 / 4,2 = 2,2857.
• Для получения целых чисел умножим на 3 (округляя H до 7):
• C = 1 * 3 = 3, H = 2,2857 * 3 ≈ 7.

Таким образом, молекулярная формула алкана будет C3H8, что соответствует пропану.

Итак, молекулярная формула алкана, сгоревшего с образованием 94,08 л углекислого газа и 86,4 г воды, равна C3H8.