Дано: при полном сгорании 0,1 моль алкана образуется 60 г углекислого газа.
Найти: установить название алкана.
Решение с расчетом:
Начнем с уравнения реакции сгорания алкана: CₙH₂ₙ₊₂ + (3n + 1/2)O₂ → nCO₂ + (n + 1)H₂O В данном случае n представляет количество углеродных и водородных атомов в алкане.
Рассчитаем молярную массу углекислого газа (CO₂): Молярная масса CO₂ = 12,01 г/моль (C) + 2 * 16,00 г/моль (O) = 44,01 г/моль
Рассчитаем количество углекислого газа, образующегося при сгорании 0,1 моль алкана: Масса CO₂ = число молей CO₂ * молярная масса CO₂ = 0,1 моль * 44,01 г/моль = 4,401 г
Теперь определим количество углерода в углекислом газе: Так как массовое отношение углерода к углекислому газу равно 12,01 г/моль / 44,01 г/моль ≈ 0,273, то количество углерода = 4,401 г * 0,273 ≈ 1,2 г
Теперь найдем количество молей углерода: Число молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода = 1,2 г / 12,01 г/моль ≈ 0,1 моль
Найдем количество молей водорода: Число молей водорода = (масса осадка - масса углерода) / молярная масса водорода = (60 г - 1,2 г) / 1,01 г/моль ≈ 58,8 моль
Теперь найдем количество углеродных и водородных атомов в алкане. Возьмем подозреваемый углан, например, метан (CH₄). Число молей углерода = 0,1 моль (n=1) Число молей водорода = 0,8 моль (n=4)
Ответ: По результатам расчетов, получается, что данное количество мольей углерода и водорода соответствует метану (CH₄).