Находить формулы углеводорода

к смеси углеводорода с аммиаком общ. объемом 300 см3 прибавили избыток кислорода и смесь подожгли. после полного сгорания V смеси стал равен 1250 см3, после конденсации паров воды уменьшился до 550 см3, а после обротали щелочью обьем уменьшилься до 250 см3 из которых 100 см3 приходится на азот. установите молекулярную формулу вещества.

Задачка довольно типовая, главное понять как такие задачи решаются :3

Пусть брутто-формула углеводорода будет C_{a}H_{b} . Напишем уравнения реакции горения в избытке кислорода :

C_{a}H_{b} + a+0.25bO_{2} \rightarrow aCO_{2} + 0.5bH_{2}O
2NH_{3} + 1.5O_{2} \rightarrow N_{2} + 3H_{2}O

Предположим, что в исходной смеси было х мл C_{a}H_{b} и у мл NH_{3} . В таком случае, можно написать наше первое уравнение : x +y = 300 (общий объем исходной газовой смеси)

После полного сгорания, в конечной газовой смеси останутся CO_{2} , H_{2}O , N_{2} и непрореагировавший с исходной газовой смесью кислород. Поскольку при конденсации газообразная вода переходит в жидкую фазу, уменьшение объема конечной смеси происходит чисто из-за этого процесса. Таким образом, мы можем сказать, что объем воды в конечной газообразной смеси составил 1250 - 550 = 700 мл, а суммарный объем CO_{2} , N_{2} , O_{2} составляет 550 мл.

После обработки щелочью оставшейся после конденсации газовой смеси, в конечной газовой смеси останутся N_{2} , O_{2} , потому что углекислый газ прореагирует с щелочью, и перейдет в раствор. Поскольку в условии сказано, что объем азота составляет 100 мл, можно с уверенностью утверждать, что объем непрореагировавшего кислорода составляет 250 - 100 = 150 мл, а объем CO_{2} составляет 550 - 250 = 300 мл, поскольку уменьшение объема было чисто из-за его растворения в щелочи.

В итоге имеем 300 мл CO_{2} , 100 мл N_{2} , 700 мл H_{2}O , 150 мл O_{2}, что в сумме составляет 1250 мл, как и говорилось в условии.

Теперь напишем максимально возможное кол-во уравнений, на основании объемов этих газов :

xa = 300
0.5y = 100
0.5bx + 1.5y = 700

Отсюда y = 200 мл ; x = 100 мл; a = 3 ; b = 8

Таким образом, углеводород представляет собой пропан - C_{3}H_{8}

3 симпатии
© 2021-2022 Общественный Фонд «Beyond Curriculum» (CC BY-NC-SA 4.0 International)