При сжигании неизвестного углеводорода образовались углекислый газ объемом 8,96 дм3 И вода массой 7,2 г. Известно, что данное вещество массой 16,8 г занимает объем 6,72 дм3. Установите формулу углеводорода.

Добрый день!

Чтобы определить формулу углеводорода, нам необходимо проанализировать данные о массе, объеме продуктов сгорания и известной массе вещества. Давайте разберемся пошагово.

1. Определение количества воды, образовавшейся при сжигании углеводорода:
- Известно, что масса воды равна 7,2 г.
- Масса молярного вещества можно определить по формуле m = n * M, где m - масса, n - количество вещества в молях, M - молярная масса.
- Молярная масса воды (H2O) равна 18,02 г/моль.
- Найдем количество вещества воды: n = m / M = 7,2 г / 18,02 г/моль = 0,399 моль.

2. Определение количества углекислого газа:
- Известно, что объем углекислого газа составляет 8,96 дм3.
- Для этого нам понадобится учитывать состав углеводорода и его реакцию с кислородом из воздуха.
- Согласно уравнению сгорания, углеводород прореагировал с кислородом, образуя углекислый газ (CO2) и воду.
- Учитывая эту реакцию, каждый моль углеводорода должен образовывать один моль углекислого газа.
- Таким образом, количество углекислого газа равно количеству углеводорода, которое мы определим позже.

3. Определение количества углеводорода:
- Известно, что масса углеводорода равна 16,8 г.
- Молярная масса углеводорода равна сумме масс атомов его составляющих элементов.
- Предположим, что углеводород состоит из углерода и водорода, и их соотношение в молекуле неизвестно.
- Обозначим через Х количество молекул водорода.
- Тогда количество атомов водорода равно 2Х, и его масса равна 2Х г * 1 г/моль = 2Х моль.
- Масса углерода равна 16,8 г - 2Х г.
- Тогда молярная масса углеводорода равна 16,8 г/моль = (16,8 г - 2Х г) + 2Х г = 16,8 г/моль.
- Зная, что объем углекислого газа равен 6,72 дм3, а молярная масса углекислого газа равна 44,01 г/моль, мы можем определить количество углеводорода:
- Количество углеводорода = количество углекислого газа = 6,72 дм3 * (44,01 г/моль) / 8,96 дм3 = 32,963 моль.

4. Определение формулы углеводорода:
- Зная количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода, мы можем составить формулу.
- Пусть атомов углерода будет Х, а атомов водорода - 2Х (так как мы предположили, что соотношение водорода и углерода в молекуле углеводорода равно 2:1).
- Тогда общая масса углеводорода равна: Х * атомная масса углерода + 2Х * атомная масса водорода = 12 Х + 2 Х = 14 Х.
- Общая масса углеводорода равна массе углеводорода, которую мы определили ранее: 16,8 г.
- Таким образом, 14 Х = 16,8 г, и Х = 16,8 г / 14 = 1,2 моль.
- Мы знаем, что атомов водорода в молекуле углеводорода в 2 раза больше, чем атомов углерода, поэтому количество атомов водорода равно 2Х = 2 * 1,2 = 2,4 моль.
- Таким образом, формула углеводорода будет CH2.