Похожие вопросы
2025-02-07 07:40:10
Какова молекулярная формула углеводорода, если при его сжигании образовалось 5,04 л оксида углерода и 4,5 л воды, а относительная плотность его по воздуху равна 4,414?
Химия 11 класс Определение молекулярной формулы углеводорода молекулярная формула углеводорода сжигание углеводорода оксид углерода относительная плотность химические реакции
2025-02-07 07:40:24
Для определения молекулярной формулы углеводорода, воспользуемся данными о продуктах сгорания и относительной плотностью. Процесс будет включать несколько шагов.
Шаг 1: Определение количества вещества оксида углерода и водыСначала найдем количество вещества (в молях) образовавшихся оксида углерода (CO) и воды (H2O) с помощью уравнения состояния идеального газа:
Количество вещества (n) = Объем (V) / Молярный объем (Vm).
При стандартных условиях молярный объем газа составляет 22,4 л/моль.
- Для оксида углерода (CO):
- V(CO) = 5,04 л
- n(CO) = 5,04 л / 22,4 л/моль = 0,225 моль
- Для воды (H2O):
- V(H2O) = 4,5 л
- n(H2O) = 4,5 л / 22,4 л/моль = 0,201 моль
В результате сгорания углеводорода (CxHy) образуются CO и H2O. Из уравнений реакции сгорания мы можем записать:
- Количество углерода в углеводороде равно количеству углерода в CO:
- x = n(CO) = 0,225 моль
- Количество водорода в углеводороде равно количеству водорода в H2O, но так как в одной молекуле H2O содержится 2 атома водорода:
- y = 2 * n(H2O) = 2 * 0,201 моль = 0,402 моль
Теперь мы можем определить эмпирическую формулу углеводорода. Для этого найдем наименьшее целое соотношение между x и y:
- x = 0,225
- y = 0,402
Делим оба значения на 0,225:
- x = 0,225 / 0,225 = 1
- y = 0,402 / 0,225 ≈ 1,79
Так как y не является целым числом, умножим оба значения на 5 для получения целых чисел:
- x = 1 * 5 = 5
- y = 1,79 * 5 ≈ 9
Теперь нам нужно найти молекулярную формулу. Для этого воспользуемся относительной плотностью углеводорода по воздуху:
Относительная плотность = (Молярная масса углеводорода) / (Молярная масса воздуха).
Молярная масса воздуха ≈ 29 г/моль.
Таким образом, молярная масса углеводорода = 4,414 * 29 г/моль ≈ 128 г/моль.
Шаг 5: Сравнение молярной массыТеперь найдем молярную массу эмпирической формулы C5H9:
Молярная масса C5H9 = (5 * 12) + (9 * 1) = 60 + 9 = 69 г/моль.
Теперь мы можем найти отношение между молярной массой углеводорода и молярной массой его эмпирической формулы:
128 г/моль / 69 г/моль ≈ 1,85. Это означает, что молекулы углеводорода в два раза больше, чем в эмпирической формуле.
Итог:Следовательно, молекулярная формула углеводорода будет C10H18.
