Какова молекулярная формула циклоалкана, если на полное сгорание 0,2 моль этого вещества было израсходовано 40,32 литра кислорода при нормальных условиях?

Химия 11 класс Расчеты по химическим реакциям молекулярная формула циклоалкана полное сгорание моль вещества кислород нормальные условия Новый

Для определения молекулярной формулы циклоалкана, давайте сначала разберемся с данными, которые у нас есть, и проведем необходимые расчеты.

1. **Определение объема кислорода**: Мы знаем, что на полное сгорание 0,2 моль циклоалкана было израсходовано 40,32 литра кислорода. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Таким образом, мы можем найти, сколько моль кислорода было использовано.

2. **Расчет количества молей кислорода**:

• Объем кислорода = 40,32 литра
• Объем 1 моля газа = 22,4 литра
• Количество молей кислорода = Объем кислорода / Объем 1 моля газа = 40,32 / 22,4 = 1,8 моль

3. **Составление уравнения реакции**: Циклоалканы имеют общую формулу CnH2n. Для полного сгорания циклоалкана у нас будет следующее уравнение:

CnH2n + (3n) O2 → n CO2 + n H2O

Здесь 3n - это количество молей кислорода, необходимое для сгорания n молей циклоалкана.

4. **Нахождение соотношения**: Мы знаем, что для 0,2 моль циклоалкана было использовано 1,8 моль кислорода. Подставим это в уравнение:

• 0,2 моль циклоалкана требует 3 * 0,2 = 0,6 моль кислорода.
• Но у нас 1,8 моль кислорода, это значит, что 3n = 1,8.

5. **Решение для n**:

• 3n = 1,8
• n = 1,8 / 3 = 0,6

6. **Определение формулы**: Теперь мы можем найти количество углерода и водорода в циклоалкане:

• n = 0,6, следовательно, количество углерода C = 0,6
• Количество водорода H = 2n = 2 * 0,6 = 1,2

7. **Молекулярная формула**: Поскольку количество атомов не может быть дробным, мы умножаем все коэффициенты на 5, чтобы получить целые числа:

• C = 0,6 * 5 = 3
• H = 1,2 * 5 = 6

Таким образом, молекулярная формула циклоалкана будет C3H6. Это соответствует циклоалкану с 3 атомами углерода и 6 атомами водорода, то есть циклопропану.

Ответ: молекулярная формула циклоалкана - C3H6 (циклопропан).