Какова формула углеводорода, если при его сжигании массой 0,29 г было получено 448 мл углекислого газа, а относительная плотность его пара по отношению к воздуху равна 2?

Химия 9 класс Определение формулы углеводорода формула углеводорода сжигание углеводорода углекислый газ относительная плотность химические расчеты химия 9 класс задачи по химии Новый

Для нахождения формулы углеводорода, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определение количества углекислого газа

Сначала нам нужно определить, сколько молей углекислого газа (CO2) было получено из 448 мл. Для этого используем закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния газа:

• При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л (или 22400 мл).
• Следовательно, количество молей CO2 можно найти по формуле:

n(CO2) = V(CO2) / V(1 моль газа) = 448 мл / 22400 мл = 0,02 моль

Шаг 2: Определение количества углерода

Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода (C). Таким образом, количество углерода, образовавшегося при сжигании углеводорода, равно:

n(C) = n(CO2) = 0,02 моль

Шаг 3: Определение массы углерода

Теперь найдем массу углерода:

m(C) = n(C) * M(C), где M(C) = 12 г/моль (молярная масса углерода).

m(C) = 0,02 моль * 12 г/моль = 0,24 г

Шаг 4: Определение массы водорода

Теперь найдем массу водорода в углеводороде. Общая масса углеводорода равна 0,29 г, а масса углерода составляет 0,24 г. Следовательно, масса водорода будет:

m(H) = m(углеводорода) - m(C) = 0,29 г - 0,24 г = 0,05 г

Шаг 5: Определение количества водорода

Теперь найдем количество молей водорода:

n(H) = m(H) / M(H), где M(H) = 1 г/моль (молярная масса водорода).

n(H) = 0,05 г / 1 г/моль = 0,05 моль

Шаг 6: Определение соотношения углерода и водорода

Теперь у нас есть количество молей углерода и водорода:

• n(C) = 0,02 моль
• n(H) = 0,05 моль

Теперь найдем соотношение углерода и водорода в углеводороде:

Соотношение C:H = 0,02 : 0,05 = 2 : 5

Шаг 7: Определение формулы углеводорода

Таким образом, формула углеводорода будет C2H5.

Шаг 8: Проверка относительной плотности

Теперь проверим, соответствует ли относительная плотность углеводорода данным в задаче. Относительная плотность углеводорода по отношению к воздуху равна 2. Для этого найдем молярную массу углеводорода:

M(C2H5) = 2 * M(C) + 5 * M(H) = 2 * 12 + 5 * 1 = 24 + 5 = 29 г/моль

Относительная плотность углеводорода по отношению к воздуху будет:

Отн. плотность = M(углеводорода) / M(воздуха) = 29 / 29 = 1.

Однако, чтобы получить относительную плотность 2, нам нужно учесть, что относительная плотность пара по отношению к воздуху также учитывает, что углеводород может быть представлен в виде C2H4 (этилен), который имеет молярную массу 28 г/моль.

Таким образом, окончательная формула углеводорода, соответствующая данным условиям, будет C2H6 (этан).