Химия
8 класс
Вопрос
Один литр газообразной смеси двух непредельных углеводородов при полном гидрировании может присоединить 1,8 литра водорода. При сгорании одного литра исходной смеси образуется 2,2 литра углекислого газа. Определите качественный и количественный состав смеси. Все объемы измерены при одинаковых условиях. Рассчитайте плотность исходной смеси по водороду.
Ответ
В смеси, очевидно, присутствует углеводород, присоединяющий 1 моль водорода на 1 моль (с одной двойной связью) и углеводород, присоединяющий 2 моля водорода на 1 моль (с тройной связью или двумя двойными связями).
Пусть 1 литр смеси содержит $X$ и $Y$ литров двух углеводородов. тогда объем водорода, который они присоединяют, составит $X + 2Y$.
$X + Y = 1$
$X + 2Y = 1,8$.
Отсюда $Y = 0,8, X = 0,2$.
Сжигание:
Пусть первый углеводород содержит $n$ атомов $C$, при сжигании 1 литра образуется $n$ литров $CO_{2}$, а при сжигании 0,2 литра этого углеводорода образуется $0,2n$ литров $CO_{2}$.
Аналогично при сжигании 0,8 литров второго углеводорода (содержащего $m$ атомов $C$) получается $0,8m$ литров $CO_{2}$
$0,2 n + 0,8m = 2,2$.
Отсюда $n + 4m = 11$, где $m$ и $n$ - целые числа.
$m = 1$ не подходит, так как углеводород должен иметь кратную связь. $m = 3$ и больше тоже не подходит, при этом $n$ окажется отрицательным числом.
Таким образом, $m = 2$. Тогда $n = 3$.
Углеводороды - ацетилен и пропен.
Плотность смеси по водороду $\frac{0,2 42 + 0,826}{2} = 14,6$