Номер 9, страница 41 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. Основной компонент бензина — углеводород состава $C_8H_{18}$. Напишите уравнение реакции его получения из оксида углерода (II) и водорода.

Решение

Задача состоит в том, чтобы написать уравнение реакции получения углеводорода состава $C_8H_{18}$ (октан) из оксида углерода (II), химическая формула которого $CO$, и водорода, химическая формула $H_2$. Данный процесс является вариантом синтеза Фишера-Тропша.

1. Составим общую схему реакции. Реагентами являются оксид углерода(II) и водород, а продуктами — октан ($C_8H_{18}$) и вода ($H_2O$), которая образуется как побочный продукт.
Схема реакции: $CO + H_2 \rightarrow C_8H_{18} + H_2O$

2. Сбалансируем уравнение, расставив стехиометрические коэффициенты. Это необходимо для соблюдения закона сохранения масс.

Уравнивание атомов углерода (C):
В правой части в молекуле октана ($C_8H_{18}$) содержится 8 атомов углерода. Следовательно, в левую часть перед формулой оксида углерода ($CO$) необходимо поставить коэффициент 8.
$8CO + H_2 \rightarrow C_8H_{18} + H_2O$

Уравнивание атомов кислорода (O):
После уравнивания углерода в левой части стало 8 атомов кислорода (в $8CO$). Чтобы сбалансировать кислород, в правую часть перед формулой воды ($H_2O$) ставим коэффициент 8.
$8CO + H_2 \rightarrow C_8H_{18} + 8H_2O$

Уравнивание атомов водорода (H):
Теперь посчитаем количество атомов водорода в правой части уравнения: 18 атомов в $C_8H_{18}$ и $8 \times 2 = 16$ атомов в $8H_2O$. Общее количество атомов водорода справа: $18 + 16 = 34$. Для того чтобы в левой части было 34 атома водорода, необходимо поставить коэффициент 17 перед $H_2$ ($17 \times 2 = 34$).
$8CO + 17H_2 \rightarrow C_8H_{18} + 8H_2O$

3. Проверим правильность расстановки коэффициентов:
Слева: C - 8; O - 8; H - $17 \times 2 = 34$.
Справа: C - 8; H - $18 + (8 \times 2) = 18 + 16 = 34$; O - 8.
Количества атомов всех элементов в левой и правой частях равны, следовательно, уравнение составлено верно.

Ответ: $8CO + 17H_2 \rightarrow C_8H_{18} + 8H_2O$.