Question

При сжигании 1 моль предельного углеводорода образуется 22,4 л углекислого газа и 36 г воды. Найдите молекулярную формулу этого соединения и рассчитайте, какой объем воздуха потребуется для полного сгорания 1 л этого газа.

Answer 1

общая формула у.в. СхНу
Реакция горения у.в. в общем виде:
СхНу + О2 → х СО2 + 1/2у Н2О
поэтому если найти моли СО2 и Н2О, то по закону сохранения вещества можно определить, сколько молей С и Н содержались в 1 моле у.в., и найти молек. ф-лу у.в.
Итак:
n(CO2) = V/Vm= 22,4 л / 22,4 л/моль = 1 моль → 1 моль СО2 содержит 1 моль С
n(Н2О) = m/M= 36 г / 18 г/моль = 2 моль → 2 моль Н2О содержат 4 моль Н
По закону сохранения вещества, 1 моль у.в. содержит 1 моль С и 4 моль Н, значит, 1 молекула состоит из 1 атома С и 4 атомов Н.
Вывод: молекулярная формула у.в. - СН4 (метан)

Уравнение для полного сгорания метана:
СН4 + 2 О2 → СО2 + 2 Н2О
соотношение молей СН4 и О2 =1:2.
По закону Авогадро V(СН4) : V(О2) = n(СН4) :n(О2) = 1:2
=>для полного сгорания 1 л метана требуются 2 л О2

Кислород составляет 21% от объёма воздуха, поэтому:
V (воздуха) = V(O2) / 0,21 = 2: 0,21 = 9,5 л