Химия
8 класс
Вопрос
При сгорании некоторого количества газообразного углеводорода образовалось 4,48 л оксида углерода (IV) (н.у.) и 3,6 г воды и выделилось 137,5 кДж теплоты. Определите теплоту сгорания углеводорода, если известно, что его плотность по воздуху равна 1,448.
Ответ
Определяем простейшую формулу сгоревшего углеводорода:
$C_{x}H_{y} + O_{2} \rightarrow xCO_{2} + 0,5yH_{2}O$
$\nu (CO_{2}) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 моль; \nu (H_{2}O) = \frac{3,6}{18} = 0,2 моль$.
$\nu (C) = 0,2 моль; \nu (H) = 0,2 \cdot 2 = 0,4 моль$.
$x : y = 0,2 : 0,4 = 1 : 2$.
Простейшая формула углеводорода $CH_{2}$.
Рассчитываем молярную массу и определяем молекулярную формулу углеводорода:
$M(C_{x}H_{y}) = D_{воздух} \cdot 29 = 1,448 \cdot 29 = 42 г/моль$. $M(фрагмента \: CH_{2}) = 14 г/моль$
Молекулярная формула углеводорода $(CH_{2})_{n}$:
$n = \frac{M(C_{x}H_{y})}{M(фрагмента \: CH_{2})} = \frac{42}{14} = 3$.
Углеводород $(CH_{2})_{3}$ или $C_{3}H_{6}$.
Записываем термохимическое уравнение реакции горения углеводорода и определяем теплоту сгорания:
$C_{3}H_{6(газ)} + 4,5O_{2(газ)} \rightarrow 3CO_{2(газ)} + 3H_{2}O_{(ж)} + Q(сгорания)$
$\nu (C_{3}H_{6}) = \frac{\nu (CO_{2})}{3} = \frac{0,2}{3} = 0,0667 моль$.
$Q(сгорания \: C_{2}H_{6}) = \frac{Q}{ \nu (C_{2}H_{6})} = \frac{137,5}{0,0667} = 2061 кДж/моль$.
Ответ: $Q(сгорания \: C_{2}H_{6}) = 2061 кДж/моль$.