Номер 9, страница 44 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 6. Газовые законы. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 9, страница 44.

Условие.

9. При сгорании 25 л газообразного углеводорода образовалось 75 л оксида углерода(IV) и 100 л паров воды. Определите формулу углеводорода.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(\text{углеводорода}) = 25$ л

$V(CO_2) = 75$ л

$V(H_2O) = 100$ л

Найти:

Формулу углеводорода - $C_xH_y$

Решение:

Запишем общее уравнение реакции сгорания газообразного углеводорода с неизвестной формулой $C_xH_y$:

$C_xH_y + (x + \frac{y}{4})O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O$

Согласно закону Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) объемы реагирующих газов и газообразных продуктов реакции соотносятся между собой как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Таким образом, соотношение объемов углеводорода, оксида углерода(IV) и паров воды равно соотношению их коэффициентов в уравнении реакции:

$V(C_xH_y) : V(CO_2) : V(H_2O) = 1 : x : \frac{y}{2}$

Подставим известные объемы из условия задачи:

$25 \text{ л} : 75 \text{ л} : 100 \text{ л}$

Чтобы найти простейшее целочисленное соотношение, разделим все значения на наименьшее из них, то есть на 25:

$\frac{25}{25} : \frac{75}{25} : \frac{100}{25} = 1 : 3 : 4$

Теперь мы можем сопоставить полученное соотношение с соотношением стехиометрических коэффициентов:

$1 : x : \frac{y}{2} = 1 : 3 : 4$

Отсюда следует, что:

$x = 3$

$\frac{y}{2} = 4$

Решим уравнение для $y$:

$y = 4 \times 2 = 8$

Следовательно, искомая формула углеводорода — $C_3H_8$. Это пропан.

Проверим, составив уравнение реакции сгорания пропана:

$C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$

Соотношение коэффициентов $C_3H_8 : CO_2 : H_2O$ равно $1:3:4$, что соответствует найденному соотношению объемов.

Ответ: $C_3H_8$