При сгорании углеводорода массой 2.34г образовался оксид углерода (4) объемом 4.032л (н. у.) . Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 39. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.
Один ответ не нужен,по возможности расспишите решение

Решение данной задачи можно выполнить поэтапно, воспользовавшись известными химическими соотношениями и законами. Давайте последовательно разберем, как найти молекулярную формулу углеводорода, основываясь на данных задачи.

Дано:

1. Масса углеводорода $m = 2.34$ г.
2. Объем образовавшегося оксида углерода (IV) $V_{CO_2} = 4.032$ л (при нормальных условиях).
3. Относительная плотность паров углеводорода по водороду $D_{H_2} = 39$.

Требуется:

Найти молекулярную формулу углеводорода.

Шаг 1. Определим молярную массу углеводорода

Относительная плотность вещества по водороду показывает, во сколько раз его молярная масса больше молярной массы водорода. Таким образом, молярная масса углеводорода $M_{углеводорода}$ будет равна:

где $M_{H_2} = 2$ г/моль (молярная масса водорода).

Подставим данные:

Шаг 2. Определим количество вещества $CO_2$

Для этого воспользуемся уравнением состояния для идеального газа при нормальных условиях, согласно которому один моль газа занимает объем 22.4 л. Тогда количество вещества $n_{CO_2}$ можно найти как:

где $V_{мол} = 22.4$ л/моль.

Подставим значение:

Шаг 3. Определим количество атомов углерода в углеводороде

При сгорании углеводорода образуется углекислый газ ($CO_2$), в котором каждый атом углерода из углеводорода оказывается в одной молекуле $CO_2$. Следовательно, количество атомов углерода в углеводороде равно количеству молей $CO_2$, образовавшегося в результате реакции. То есть, в углеводороде тоже содержится $0.18$ моль атомов углерода.

Масса углерода в углеводороде будет равна:

где $M_C = 12$ г/моль (молярная масса углерода).

Подставим данные:

Шаг 4. Найдем массу атомов водорода

Масса углеводорода дана как $2.34$ г. Таким образом, массу водорода в углеводороде $m_H$ можно найти как разницу между массой углеводорода и массой углерода:

Подставим значения:

Шаг 5. Определим количество атомов водорода

Теперь найдем количество вещества атомов водорода:

где $M_H = 1$ г/моль (молярная масса водорода).

Подставим значения:

Шаг 6. Определим эмпирическую формулу

Теперь у нас есть количество молей атомов углерода и водорода, которые составляют углеводород. В углеводороде содержится:

• $0.18$ моль атомов углерода,
• $0.18$ моль атомов водорода.

Таким образом, соотношение углерода и водорода в молекуле углеводорода примерно $1 : 1$. Следовательно, его эмпирическая формула — $CH$.

Шаг 7. Определим молекулярную формулу

Молекулярная масса углеводорода (78 г/моль) показывает, что эмпирическая формула должна быть умножена на коэффициент, чтобы достичь этой массы. Молярная масса $CH$ составляет:

Теперь находим коэффициент:

Следовательно, молекулярная формула углеводорода — $C_6{H}_6$