14 Просмотров

Задание:

При сжигании 6,72 л некоторого углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода (IV) и 10,8 г воды. Определить молярную формулу данного вещества.

Ответ на задание:

Давайте начнем с определения количества молекул углеводорода, используя данные об объеме и условиях стандартных условиях (нормальное давление и температура). Объем углеводорода можно выразить в молях с использованием уравнения состояния идеального газа (​\( V = nRT/P \)​), где (V) – объем, (n) – количество молекул (в молях), (R) – универсальная газовая постоянная, (T) – температура в кельвинах и (P) – давление.

Сначала переведем 6,72 л в молярный объем. При нормальных условиях (​\( T = 273,15 , \text{K} \)​) и (​\( P = 1 , \text{атм} \)​). Универсальная газовая постоянная (​​\( R \approx 0,0821 , \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К}) \)​).

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

\[ n = \frac{(1 , \text{атм}) \cdot (6,72 , \text{л})}{(0,0821 , \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})) \cdot (273,15 , \text{K})} \]

\[ n \approx \frac{6,72}{2,24} \approx 3 , \text{моль} \]

Теперь рассмотрим образование продуктов сгорания углеводорода:

1. Оксид углерода (IV):

   • Масса (​\( CO_2 = 26,4 , \text{г} \)​)
   • Молярная масса (​\( CO_2 = 44 , \text{г/моль} \)​)
   • Количество молекул (​\( CO_2 = \frac{26,4}{44} \approx 0,6 , \text{моль} \)​)

2. Вода:

   • Масса (​\( H_2O = 10,8 , \text{г} \)​)
   • Молярная масса (​\( H_2O = 18 , \text{г/моль} \)​)
   • Количество молекул (​\( H_2O = \frac{10,8}{18} \approx 0,6 , \text{моль} \)​)

Таким образом, отношение числа молекул оксида углерода (IV) к воде равно 1:1. Это может быть достигнуто, если молярная формула углеводорода – (​\( C_2H_2 \)​). Таким образом, молярная формула данного вещества – (​\( C_2H_2 \)​).