Какой гомолог фенола был сожжен, если 6,1 г вещества привело к образованию 8,96 л углекислого газа при полном сгорании?

Химия 11 класс Гомологи углеводородов гомолог фенола сгорание вещества углекислый газ химия 11 класс расчет массы вещества Новый

Чтобы определить, какой гомолог фенола был сожжен, начнем с анализа данных задачи.

Известно, что 6,1 г вещества сгорело, и в результате этого образовалось 8,96 л углекислого газа (CO2). Для начала нам нужно перевести объем углекислого газа в моли, так как это упростит дальнейшие расчеты.

1. Определим количество моль углекислого газа:
• Используем закон идеального газа: 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.
• Следовательно, количество моль CO2 можно найти по формуле:
• Количество моль CO2 = Объем CO2 / 22,4 л = 8,96 л / 22,4 л ≈ 0,4 моль.

Теперь, когда мы знаем, что образовалось 0,4 моль CO2, мы можем использовать уравнение реакции полного сгорания фенола и его гомологов. Общая формула для гомологов фенола (C6H5OH) можно записать как CnH(2n+1)OH, где n - количество углеродных атомов в углеводородной цепи.

При полном сгорании гомолога фенола образуются углекислый газ и вода. Уравнение реакции можно записать так:

CnH(2n+1)OH + (n + (n+1)/4) O2 → n CO2 + (n+1)/2 H2O

Из уравнения видно, что на каждый моль гомолога фенола образуется n моль углекислого газа. Значит, если у нас образовалось 0,4 моль CO2, то:

1. Найдем n:
• n = 0,4 моль CO2.

Теперь мы можем рассчитать массу гомолога фенола, используя его молекулярную массу. Молекулярная масса гомолога CnH(2n+1)OH равна:

M = 12n + (2n + 1) + 16 = 14n + 17.

Теперь мы можем использовать формулу для определения массы:

Масса = n * M, где n - количество моль, а M - молекулярная масса.

Мы знаем, что масса гомолога равна 6,1 г, и подставим это в уравнение:

0,4 * (14n + 17) = 6,1.

Теперь решим это уравнение:

1. Упростим уравнение:
• 5,6n + 6,8 = 6,1.
• 5,6n = 6,1 - 6,8.
• 5,6n = -0,7.
• n = -0,7 / 5,6.
• n = -0,125 (что невозможно, так как количество углеродов не может быть отрицательным).

Похоже, что где-то была допущена ошибка. Давайте пересчитаем, учитывая, что на самом деле мы должны учитывать, что n - это целое число, и подбирать его.

Согласно гомологическому ряду, гомологами фенола являются: фенол (C6H5OH), орто-крезол (C7H8O), мета-крезол (C7H8O), пара-крезол (C7H8O) и т.д.

При подстановке n = 6 (фенол) и n = 7 (крезол) мы можем получить массу:

• Для C7H8O: M = 14*7 + 17 = 105 г/моль.
• Количество моль = 6,1 / 105 ≈ 0,058 моль.

Таким образом, мы можем предположить, что сожженный гомолог фенола - это к резол (C7H8O).

В итоге, сожженным гомологом фенола, вероятно, является к резол, так как он соответствует данным, которые мы получили при расчетах.