Номер 4, страница 153 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 25. Химические свойства алканов. Глава 3. Углеводороды - номер 4, страница 153.

Условие.

4. Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что для сжигания 6 л этого вещества потребовалось 39 л кислорода. Вычислите объём углекислого газа, образовавшегося при этом.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(\text{алкан}) = 6 \text{ л}$

$V(O_2) = 39 \text{ л}$

Найти:

Молекулярную формулу алкана ($C_nH_{2n+2}$) - ?

$V(CO_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем общее уравнение реакции горения алканов в кислороде:

$C_nH_{2n+2} + \frac{3n+1}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O$

2. Согласно закону Авогадро, для газов, находящихся в одинаковых условиях, отношение их объемов равно отношению их молей, а следовательно, и отношению стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции.

Составим пропорцию для алкана и кислорода:

$\frac{V(C_nH_{2n+2})}{V(O_2)} = \frac{1}{(3n+1)/2}$

Подставим известные значения объемов:

$\frac{6}{39} = \frac{2}{3n+1}$

3. Решим уравнение относительно n:

$6 \cdot (3n+1) = 39 \cdot 2$

$18n + 6 = 78$

$18n = 78 - 6$

$18n = 72$

$n = \frac{72}{18}$

$n = 4$

Следовательно, молекулярная формула искомого алкана $C_4H_{2 \cdot 4 + 2}$, то есть $C_4H_{10}$. Это бутан.

4. Теперь вычислим объем образовавшегося углекислого газа ($CO_2$). Для этого составим новую пропорцию, используя найденное значение n=4.

$\frac{V(C_nH_{2n+2})}{V(CO_2)} = \frac{1}{n}$

Подставляем известные значения:

$\frac{6 \text{ л}}{V(CO_2)} = \frac{1}{4}$

Отсюда находим объем углекислого газа:

$V(CO_2) = 6 \text{ л} \cdot 4 = 24 \text{ л}$

Ответ: молекулярная формула алкана $C_4H_{10}$; объем углекислого газа, образовавшегося при сжигании, равен 24 л.