Сгорание углеводорода

Определить химическую формулу углеводорода, имеющего относительную плотность по водороду, равную 8, если при сгорании углеводорода массой  1,6 грамм выделилось 0,1 моль диоксида углерода и 0,2 моль воды.

Решение задачи

Обозначим искомую формулу углеводорода как CхHуOz?, наличие кислорода под вопросом, так как в условии задачи не указано сгорание углеводорода кислород содержащего или нет.

Рассчитаем молярные массы интересующих нас веществ: диоксид углерода (CO2), воды (H2O):

M (CO2) = 12 + 2 ⋅ 16 = 44 (г/моль);

M (H2O) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18 (г/моль).

Найдем при сгорании углеводорода массу диоксида углерода (CO2) и воды (H2O) по формуле, устанавливающей связь между массой и химическим количеством вещества:

формула нахождения массы через химическое количество

Получаем:

n (CO2) = 0,1 ⋅ 44 = 4,4 (г),

n (H2O) = 0,2 ⋅ 18 = 3,6 (г).

Найдем массу углерода (Cх) в составе углеводорода (CхHуOz?) при сгорании углеводорода. Составим пропорцию:

в 44 г диоксид углерода (CO2) содержится 12 г углерода (C)

в 4,4 г диоксид углерода (CO2) содержится Cх г

Откуда:

масса углерода в углеводороде

Найдем массу водорода (Hу) в составе углеводорода (CхHуOz?) при сгорании углеводорода. Составим пропорцию:

в 18 г воды (H2O) содержится 2 г водорода (H)

в 3,6 г воды (H2O) содержится Hу г

Откуда:

масса водорода в углеводороде

Рассчитаем массу углеводорода (CхHуOz?):

m (CхHуOz?)= 1,2 + 0,4 = 1,6 (г), что соответствует условию задачи.

Следовательно, искомая формула углеводорода CхHу.

Исходя из отношения масс, найдем атомное отношение элементов. Для этого будем использовать формулу устанавливающую связь между химическим количеством вещества и массой:

формула химического количества вещества

Учитывая, что молярные массы углерода (C) и водорода (H) соответственно равны 12 г/моль и 1 г/моль, получаем:

сгорание углеводорода

Число атомов углерода (C) и водорода (H) относятся 1 : 4, следовательно простейшая формула углеводорода – CH4. Сгорание углеводорода. Молярная масса (CH4) равна:

M (C3H8) = 12 + 4 = 16  (г/моль).

Найдем относительную молярную массу углеводорода (CH4), зная, плотность его паров по водороду (H2), по формуле:

формула нахождения молярной массы углеводорода через относительную плотность по водороду

Учитывая, что молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль, получаем:

M (CxHy) = 8 ∙ 2 = 16 (г/моль).

Найдем сколько раз молярная масса углеводорода (CxHy) ”вмещает”  молярную массу (CH4):

M (CxHy)/ M (CH) = 16 / 16 = 1.

Следовательно, химическая формула углеводорода CH4 (метан). Сгорание углеводорода

Ответ:

химическая формула углеводорода CH4.

Похожие задачи по химии

Оставить комментарий

*