Химия
8 класс
Вопрос
На сгорание 2 л алкана потребовалось 10 л кислорода. Объемы газов приведены к нормальным условиям. Определите формулу алкана.
Ответ
Записываем уравнение реакции
$C_{x}H_{2x+2} + yO_{2} \rightarrow xCO_{2} + (x+1)H_{2}O$.
Определяем количество кислорода, необходимое для сгорания 1 моль алкана, учитывая, что количества газообразных веществ соотносятся как их объемы:
$\frac{ \nu (O_{2})}{ \nu (C_{x}H_{2x+2})} = \frac{V(O_{2})}{V(C_{x}H_{2x + 2})}$;
$\frac{ \nu (O_{2})}{ \nu (C_{x}H_{2x+2})} = \frac{10}{2} = \frac{5}{1}$.
Таким образом, на сгорание 1 моль алкана потребуется 5 моль кислорода. Тогда уравнение реакции примет вид
$C_{x}H_{2x + 2} + 5O_{2} \rightarrow xCO_{2} + (x+1)H_{2}O$.
Определяем формулу алкана. Для этого находим количество атомов кислорода в левой и правой частях уравнения:
$\nu (O)_{лев} = 2 \cdot 5 = 10 моль$;
$\nu (O)_{прав} = 2x + x + 1 = 3x + 1 моль$.
Количества кислорода в левой и правых частях уравнения реакции равны:
$\nu (O)_{лев} = \nu (O)_{прав}$.
Подставляем в уравнение значения количеств кислорода:
$10 = 3x + 1$,
откуда $x = 3$.
Таким образом, формула алкана имеет вид $C_{3}H_{8}$.