Помогите решить задачу: после полного поглощения газообразных продуктов, образовавшихся при сгорании 224 мл (н.у.) алкана, избытком известковой воды образовался осадок массой 3 г. Какова молекулярная формула углеводорода? Приведите уравнения протекающих химических реакций.

Химия 11 класс Алканы и их реакции углеводород молекулярная формула сгорание алкана известковая вода осадок химические реакции химия 11 класс задачи по химии газообразные продукты полный поглощение Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить, какой алкан сгорел, основываясь на образовавшемся осадке и объеме газа, выделившегося при сгорании. Начнем с анализа данных, которые нам даны.

1. Определение количества углекислого газа (CO2):

Известно, что при сгорании углеводородов образуются углекислый газ и вода. Углекислый газ реагирует с известковой водой, образуя осадок карбоната кальция (CaCO3). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

• CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 (осадок) + H2O

Мы знаем, что масса осадка CaCO3 составляет 3 г. Теперь найдем количество молей углекислого газа, которое образовалось:

Молярная масса CaCO3 = 40 (Ca) + 12 (C) + 3*16 (O) = 100 г/моль.

Теперь вычислим количество молей CaCO3:

• n(CaCO3) = масса / молярная масса = 3 г / 100 г/моль = 0,03 моль.

Так как каждый моль CO2 дает один моль CaCO3, то количество CO2 также равно 0,03 моль.

2. Определение количества алкана:

Теперь мы знаем, что 0,03 моль CO2 образовалось при сгорании алкана. Для алканов общего вида CnH2n+2, уравнение сгорания выглядит так:

• CnH2n+2 + (3n + 1)O2 → nCO2 + (n + 1)H2O.

Из уравнения видно, что на 1 моль алкана образуется n моль CO2. Таким образом, если образовалось 0,03 моль CO2, то:

• n = 0,03 моль.

3. Определение объема алкана:

По условиям задачи, мы знаем, что 224 мл (н.у.) алкана сгорело. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л (или 22400 мл). Таким образом, количество молей алкана:

• n(алкан) = 224 мл / 22400 мл/моль = 0,01 моль.

4. Определение числа углерода в алкане:

Теперь мы можем установить соотношение между количеством углерода в алкане и образовавшимся CO2:

• 1 моль алкана дает n моль CO2.
• 0,01 моль алкана дает 0,03 моль CO2.

Из этого следует, что:

• n = 0,03 / 0,01 = 3.

Это означает, что формула алкана имеет вид C3H8 (пропан).

Итак, молекулярная формула углеводорода: C3H8.

5. Уравнение сгорания пропана:

• C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O.

Таким образом, мы пришли к выводу, что углеводородом, который сгорел, является пропан (C3H8).