Здравствуйте! Давайте разберемся с вашей задачей шаг за шагом.
Шаг 1: Определение количества вещества продуктов реакции
Сначала найдем количество вещества оксида углерода (VI) и воды, которые образовались в результате сжигания углеводорода.
- Для оксида углерода (VI) (CO2):
- Используем формулу: n = V / Vm, где Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (примерно 22,4 л/моль).
- Подставляем данные: n(CO2) = 84 л / 22,4 л/моль ≈ 3,75 моль.
- Для воды (H2O):
- Используем формулу: n = m / M, где m - масса вещества, M - молярная масса.
- Молярная масса воды (H2O) составляет 18 г/моль.
- Подставляем данные: n(H2O) = 67,5 г / 18 г/моль ≈ 3,75 моль.
Шаг 2: Определение количества углерода и водорода в углеводороде
Теперь, зная количество вещества продуктов реакции, можем определить, сколько углерода и водорода содержится в углеводороде.
- Каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода, следовательно, из 3,75 моль CO2 получаем 3,75 моль углерода.
- Каждая молекула H2O содержит 2 атома водорода, следовательно, из 3,75 моль H2O получаем 3,75 * 2 = 7,5 моль водорода.
Шаг 3: Определение молекулярной формулы углеводорода
Теперь у нас есть соотношение углерода и водорода в углеводороде:
- Количество углерода (C) = 3,75 моль
- Количество водорода (H) = 7,5 моль
Чтобы получить простую формулу, делим на наименьшее количество моль:
- C: 3,75 / 3,75 = 1
- H: 7,5 / 3,75 = 2
Это дает нам эмпирическую формулу CH2.
Шаг 4: Определение молекулярной формулы
Теперь нам нужно определить молекулярную формулу, используя относительную плотность паров углеводорода по водороду.
- Относительная плотность паров углеводорода по водороду = 21.
- Это значит, что молярная масса углеводорода = 21 * 2 г/моль = 42 г/моль.
Теперь мы можем определить, сколько раз эмпирическая формула (CH2) вписывается в молекулярную:
- Молярная масса CH2 = 12 (C) + 2 (H) = 14 г/моль.
- Теперь делим молярную массу углеводорода на массу эмпирической формулы: 42 г/моль / 14 г/моль = 3.
Это означает, что молекулярная формула углеводорода будет в три раза больше эмпирической:
Молекулярная формула углеводорода: C3H6.
Если у вас есть дополнительные вопросы или что-то непонятно, не стесняйтесь спрашивать!