Химия
8 класс
Вопрос
Неизвестный газообразный углеводород объемом 10 мл смешали с 70 мл кислорода и смесь сожгли. По окончании реакции после конденсации водяных паров объем газовой смеси составил 65 мл. При пропускании газа в раствор гидроксида калия объем его уменьшился до 45 мл. Рассчитайте молекулярную формулу неизвестного углеводорода, считая, что объемы газов измерены при н. у.
Ответ
Неизвестный углеводород имеет формулу $C_{x}H_{y}$. Уравнение реакции:
$C_{x}H_{y} + \left ( x+ \frac{y}{4} \right )O_{2} = xCO_{2} + \frac{y}{2} H_{2}O$.
$\nu (C_{x}H_{y}) = \frac{0,010}{22,4}$ моль.
Баланс $O_{2}$: до реакции 70 мл, или $\frac{0,070}{22,4}$ моль; после реакции и поглощения $CO_{2}$ - 45 мл, или $\frac{0,045}{22,4}$ моль; следовательно, в реакцию вступило $|frac{0,025}{22,4}$ моль $O_{2}$.
Для образования $\frac{0,020}{22,4}$ моль $CO_{2}$ в реакцию с углеродом углеводорода вступило $\frac{0,020}{22,4}$ моль $O_{2}$. Оставшиеся $\frac{0,005}{22,4}$ моль $O_{2}$ прореагировали с водородом углеводорода, при этом было получено $\frac{0,010}{22,4}$ моль воды.
$\nu (C) = \nu (CO_{2}) = \frac{0,020}{22,4}$;
$\nu (H) = 2 \nu (H_{2}O) = \frac{0,020}{22,4}$;
$x : y = \nu (C) : \nu (H) = 0,020 : 0,020 = 1 : 1$.
Из всех возможных, ответов: $C_{2}H_{2}, (C_{3}H_{3}), C_{4}H_{4}, (C_{5}H_{5})$ и т. д. - условию задачи удовлетворяет только $C_{2}H_{2}$; таким образом, неизвестный углеводород - ацетилен.