Вопрос школьника
Найдите молекулярную формулу алкадиена, если при сжигании 2 г его образовалось 2,12 г воды и 6,48 г оксида углерода(IV). Относительная плотность паров этого вещества по водороду 34
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы. При сжигании алкадиена образуется вода и оксид углерода(IV), поэтому можно записать уравнение реакции:
CnH2n + (3n/2)O2 → nCO2 + nH2O
где n — количество углеродных атомов в молекуле алкадиена.
Из условия задачи известно, что при сжигании 2 г алкадиена образовалось 2,12 г воды и 6,48 г оксида углерода(IV). Найдем количество молей каждого продукта реакции:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 2,12 г / 18 г/моль = 0,118 моль
n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 6,48 г / 44 г/моль = 0,147 моль
Из уравнения реакции видно, что количество молей воды и оксида углерода(IV) должно быть одинаковым, поэтому можно записать:
n(H2O) = n(CO2) = n
Тогда количество молей алкадиена можно найти из уравнения:
n(CnH2n) = n(O2) / (3n/2) = (n/2) / (3n/2) = 1/3
Масса молекулы алкадиена равна сумме масс углеродных и водородных атомов в молекуле:
M(CnH2n) = n(M(C) + 2M(H)) = n(12 г/моль + 2 г/моль) = 14n г/моль
Тогда масса 1 моля алкадиена равна:
m(CnH2n) = 14n г/моль
Относительная плотность паров алкадиена по водороду равна отношению массы молекулы алкадиена к массе молекулы водорода:
d(H2) = M(H2) / M(CnH2n) = 2 г/моль / (14n г/моль) = 2 / (14n)
Из условия задачи известно, что d(H2) = 34, поэтому можно записать уравнение:
2 / (14n) = 34
Отсюда получаем:
n = 1/23
M(CnH2n) = 14n г/моль = 14/23 г/моль
Молекулярная формула алкадиена может быть записана как CnH2n, где n = 1/23. Приближенно можно записать ее как C2H4.
