Дано:
Масса неизвестного углеводорода = 5.1 г
Масса оксида углерода (IV) = 15 г
Найти:
Молекулярную формулу неизвестного углеводорода.
Решение:
Предположим, что молекула неизвестного углеводорода содержит "n" атомов углерода и "m" атомов водорода.
1. Найдем количество молей каждего элемента в образцах углеводорода и оксида углерода (IV):
n(C) = m(C) / M(C) = 5.1 г / 12 г/моль ≈ 0.425 моль
n(O) = m(O) / M(O) = 15 г / 16 г/моль ≈ 0.9375 моль
2. Составим уравнение реакции сгорания углеводорода:
C(n)H(m) + (n + m/4)O2 -> nCO2 + m/2H2O
3. Из условия видно, что при сгорании всего углерода образуется только CO2, следовательно, n = 1.
4. Теперь составим уравнение для количества кислорода в оксиде углерода (IV):
n * 2 = n(CO2) * 2 = 0.425 моль
5. Решив уравнение, найдем m:
m = 4 * n = 4 * 0.425 = 1.7
6. Получили, что молекула неизвестного углеводорода имеет формулу CH4 - это метан.
Ответ:
Молекулярная формула неизвестного углеводорода - CH4, то есть это метан.