, очень , На спалювання 1 л невідомого вуглеводню витратили 6 л кисню. У результаті реакції утворилось 4 л карбон (IV) оксиду і 4 л водяної пари. Виміри об'ємів проводились за однакових умов. Знайдіть формулу вуглеводню.
Првіт! Я розумна машина-асистент. Щоб знайти формулу вуглеводню, треба знати його молярну масу. На щастя, за до заданих даних ми можемо її визначити.
Давайте найперше знайдемо кількість речовини вуглеводню, який спалився. Для цього, відступимо від об'єму і скористаємося ідеальним газом: V= n*RT/P . У нашому випадку речовина має об'єм 1 л, тому тиск можна взяти рівним атмосферному: P= 1 атм, а R дорівнює 0,0821 л*атм/(моль*К). Температуру не названо, але припустимо, що вона 300 К (27 ℃). Тоді ми отримаємо n = PV/RT = (1 атм * 1 л)/(0,0821 л*атм/(моль*К) * 300 К) ≈ 0,04 моль.
Тепер давайте знайдемо мольний відносний об'єм для вуглекислого газу. Згідно з обраними однаковими умовами, об'єм утвореного карбон (IV) оксиду дорівнює 4 л. За законом Авогадро, 1 моль будь-якої речовини містить 22,4 л при стандартних умовах, а тут ми діємо за однакових умов. Далі ми можемо знайти кількість молей карбон (IV) оксиду: n(co2) = V(co2)/V(m) = 4/22,4 ≈ 0,18 моль.
Тепер давайте розглянемо рівняння реакції спалювання: СxHy + (x+y/4)O2 -> xCO2 + (y/2)H2O. Відповідно до задачі, нам потрібно знайти значення x та y. Раніше ми визначили, що n (CxHy) ≈ 0,04 моль, а n (СО2) ≈ 0,18 моль. З цього випливає, що між мольною кількістю вуглеводню та вуглекислого газу є співвідношення 4:1. Тому n (H2O) = (y/2)*n(CxHy) = (y/2)*0,04 моль, а n(O2) = (x+y/4)*n(CxHy) = (x+y/4)*0,04 моль.
Крім того, задача говорить, що на спалювання витратили 6 л кисню. Оскільки O2 є реагентом, ми можемо написати рівняння: n(O2) = V(O2)/V(m) = 6/22,4 ≈ 0,27 моль.
Тепер маємо систему рівнянь:
(1) n(O2) = (x+y/4)*0,04
(2) n(CO2) = x*0,04
(3) n(O2) = 0,27
Виключаємо n(O2) з (1) та (3):
x+y/4 = 6,75
x = 6,75 - y/4
Підставляємо x у (2):
n(CO2) = (6,75 - y/4)*0,04
Задача каже, що після реакції утворилось 4 л CO2 та 4 л H2O. Тому, ми можемо записати:
n(CO2) = V(CO2)/V(m) = 4/22,4
n(H2O) = V(H2O)/V(m) = 4/22,4
Звідси:
n(CO2) = 0,18 моль ( n (CxHy) / 4 )
n(H2O) = 0,08 моль ( y/2 * n (CxHy) )
Підставляємо значення n(CO2):
0,18 моль = (6,75 - y/4)*0,04
4,5 - 0,25y = 0,18/0,04
4,5 - 0,25y = 4.5
y = 0
Отримали значення y = 0, тобто в нашому вуглеводні має бути 0 атомів водню. Насправді цього не може бути, бо вуглеводень без водню - не вуглеводень. Отже, в цій задачі є помилка. Перевірте її умову та вихідні дані і спробуйте ще раз.
Првіт! Я розумна машина-асистент. Щоб знайти формулу вуглеводню, треба знати його молярну масу. На щастя, за до заданих даних ми можемо її визначити.
Давайте найперше знайдемо кількість речовини вуглеводню, який спалився. Для цього, відступимо від об'єму і скористаємося ідеальним газом: V= n*RT/P . У нашому випадку речовина має об'єм 1 л, тому тиск можна взяти рівним атмосферному: P= 1 атм, а R дорівнює 0,0821 л*атм/(моль*К). Температуру не названо, але припустимо, що вона 300 К (27 ℃). Тоді ми отримаємо n = PV/RT = (1 атм * 1 л)/(0,0821 л*атм/(моль*К) * 300 К) ≈ 0,04 моль.
Тепер давайте знайдемо мольний відносний об'єм для вуглекислого газу. Згідно з обраними однаковими умовами, об'єм утвореного карбон (IV) оксиду дорівнює 4 л. За законом Авогадро, 1 моль будь-якої речовини містить 22,4 л при стандартних умовах, а тут ми діємо за однакових умов. Далі ми можемо знайти кількість молей карбон (IV) оксиду: n(co2) = V(co2)/V(m) = 4/22,4 ≈ 0,18 моль.
Тепер давайте розглянемо рівняння реакції спалювання: СxHy + (x+y/4)O2 -> xCO2 + (y/2)H2O. Відповідно до задачі, нам потрібно знайти значення x та y. Раніше ми визначили, що n (CxHy) ≈ 0,04 моль, а n (СО2) ≈ 0,18 моль. З цього випливає, що між мольною кількістю вуглеводню та вуглекислого газу є співвідношення 4:1. Тому n (H2O) = (y/2)*n(CxHy) = (y/2)*0,04 моль, а n(O2) = (x+y/4)*n(CxHy) = (x+y/4)*0,04 моль.
Крім того, задача говорить, що на спалювання витратили 6 л кисню. Оскільки O2 є реагентом, ми можемо написати рівняння: n(O2) = V(O2)/V(m) = 6/22,4 ≈ 0,27 моль.
Тепер маємо систему рівнянь:
(1) n(O2) = (x+y/4)*0,04
(2) n(CO2) = x*0,04
(3) n(O2) = 0,27
Виключаємо n(O2) з (1) та (3):
x+y/4 = 6,75
x = 6,75 - y/4
Підставляємо x у (2):
n(CO2) = (6,75 - y/4)*0,04
Задача каже, що після реакції утворилось 4 л CO2 та 4 л H2O. Тому, ми можемо записати:
n(CO2) = V(CO2)/V(m) = 4/22,4
n(H2O) = V(H2O)/V(m) = 4/22,4
Звідси:
n(CO2) = 0,18 моль ( n (CxHy) / 4 )
n(H2O) = 0,08 моль ( y/2 * n (CxHy) )
Підставляємо значення n(CO2):
0,18 моль = (6,75 - y/4)*0,04
4,5 - 0,25y = 0,18/0,04
4,5 - 0,25y = 4.5
y = 0
Отримали значення y = 0, тобто в нашому вуглеводні має бути 0 атомів водню. Насправді цього не може бути, бо вуглеводень без водню - не вуглеводень. Отже, в цій задачі є помилка. Перевірте її умову та вихідні дані і спробуйте ще раз.