Помогите! На полное сгорание 0.2 моль алкана пошло 107 л воздуха. Объемная доля кислорода в воздухе 20,94%. Какова молекулярная формула алкана?

Химия 11 класс Алканы и их реакции полное сгорание алкана 0.2 моль алкана объемная доля кислорода молекулярная формула алкана химия 11 класс Новый

Для того чтобы определить молекулярную формулу алкана, нам нужно выполнить несколько шагов. Начнем с того, что алканы имеют общую формулу CnH(2n+2), где n - количество атомов углерода в молекуле алкана.

1. **Определим объем кислорода, который был использован для сгорания алкана.**

• Известно, что объем воздуха, который пошел на сгорание, составляет 107 л.
• Объемная доля кислорода в воздухе равна 20,94%. Это означает, что из 100 л воздуха 20,94 л - это кислород.
• Чтобы найти объем кислорода, используем пропорцию:

Объем кислорода = Объем воздуха * (Объемная доля кислорода / 100) = 107 л * (20,94 / 100) = 22,39 л.

2. **Переведем объем кислорода в количество молей.**

• Используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа: 1 моль газа занимает 22,4 л при нормальных условиях.
• Количество молей кислорода (O2) можно найти по формуле:

Количество молей O2 = Объем O2 / 22,4 л/моль = 22,39 л / 22,4 л/моль ≈ 1,00 моль.

3. **Определим количество молей углерода и водорода в алкане.**

• Сгорание алкана можно описать следующим уравнением:
• CnH(2n+2) + (3n + n + 1)/2 O2 → n CO2 + (n + 1) H2O.
• Для полного сгорания 1 моль алкана требуется (3n + n + 1)/2 моль кислорода.

4. **Сравним количество кислорода с количеством, необходимым для сгорания 0,2 моль алкана.**

• Для 0,2 моль алкана потребуется (0,2 * (3n + n + 1)/2) моль O2.
• Мы знаем, что у нас есть 1 моль O2, поэтому:

0,2 * (3n + n + 1)/2 = 1.

Упрощаем уравнение:

• 0,1 * (3n + n + 1) = 1
• 3n + n + 1 = 10
• 4n = 9
• n = 2,25.

5. **Поскольку n должно быть целым, мы округляем n до ближайшего целого числа.** В данном случае n = 2. Это означает, что у нас 2 атома углерода.

6. **Теперь подставим n в формулу алкана:**

Формула алкана будет C2H(2*2 + 2) = C2H6.

Таким образом, молекулярная формула алкана, который сгорел, равна C2H6, что соответствует этану.

Ответ: молекулярная формула алкана - C2H6 (этан).