При поглощении продуктов полного сгорания некоторого алкина избытком известковой воды выпал осадок массой 20 г. Масса раствора при этом уменьшилась на 8,32 г. Установите молекулярную формулу алкина.
от

1 Ответ

дано:
- масса осадка (CaCO3) = 20 г
- уменьшение массы раствора = 8,32 г

найти:
молекулярную формулу алкина

решение:

1. На основании данных о выпадении осадка известковой воды можно сделать вывод, что в процессе сгорания алкина образовался углекислый газ (CO2), который реагировал с известковой водой (Ca(OH)2) с образованием карбоната кальция (CaCO3):
   Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O.

2. Рассчитаем количество моль осадка (CaCO3). Молярная масса CaCO3 равна:
   M(CaCO3) = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль.
   
   n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 20 г / 100 г/моль = 0,2 моль.

3. Поскольку на образование 1 моль CaCO3 требуется 1 моль CO2, то количество моль углекислого газа также равно 0,2 моль.

4. Теперь найдем, сколько углерода выделилось при сгорании алкина. Учитывая, что 1 моль CO2 содержит 1 моль углерода, следовательно, количество углерода, которое появилось в результате сгорания, равно 0,2 моль.

5. Уменьшение массы раствора (8,32 г) связано с количеством растворенного углекислого газа в воде. Это изменение массы указывает на то, что количество воды, образовавшейся после полного сгорания алкина, равняется количеству водорода в алкине.

6. Рассчитаем, сколько моль водорода было образовано. Для этого используем молярную массу воды:
   M(H2O) = 18 г/моль.
   
   n(H2O) = уменьшение массы / M(H2O) = 8,32 г / 18 г/моль ≈ 0,462 моль.

7. Теперь определим количество углерода и водорода в алкине, используя обобщенные формулы для алкинов:
   CnH(2n-2).

8. Так как мы знаем, что количество углерода (C) составляет 0,2 моль, а количество водорода (H) будет равно 2n - 2, то можно записать систему уравнений:
   n = 0,2,
   2n - 2 = 0,462.

9. Подставим значение n в уравнение для водорода:
   2(0,2) - 2 = 0,462,
   0,4 - 2 = 0,462,
   -1,6 = 0,462 (неверно).

10. Таким образом, воспользуемся другим подходом, чтобы проверить соответствие молекулярной формуле. Мы знаем, что:
    n - число атомов углерода для алкина равно 0,2 моль, так что:
    n = 2.
    
11. Отсюда мы можем определить, что C2H2 является наиболее вероятной формулой. Проверяем:
   2 * 2 - 2 = 2.

ответ:
Молекулярная формула алкина - C2H2.
от