Question

Эквимолярная смесь газообразных алкана и алкена, содержащих одинаковое число атомов углерода в молекуле, способна обесцветить 80 г 20%-ного раствора брома в тетрахлориде углерода. При сжигании такого же количества исходной смеси образуется 13,44 л углекислого газа. Определить формулы углеводородов и их массы в исходной смеси.

Answer 1

Составляем уравнения реакций:
СnН2n+2 +(1,5n+0,5)О2→nСО2 +(n+1) Н2О        (1)
CnH2n +1,5nО2→nСО2 +nН2О                             (2)
С бромной водой вступает в реакцию только алкен:
CnH2n +Br2→СnН2nBr2                                          (3)
Эквимолярная смесь-это смесь, содержащая одинаковое количество (моль) веществ алкана и алкена.
Найдем массу брома в растворе и его количество:
m(Br2)=w×m(р-ра)/100%=20%×80 г/100%=16 г
ν(Вr2)=m/M=16 г/160 г/моль=0,1 моль
Составляем соотношение между количеством вещества брома и алкеном:
ν(Вr2): ν(CnH2n)=1:1, ν(CnH2n)=0,1 моль
Находим количество выделившегося углекислого газа:
ν(СО2)(общ.) =V/Vm=13,44 л/22,4 л/моль=0,6 моль
Составляем соотношение между количеством алкена и выделившимся углекислым газом:
ν(СО2): ν(CnH2n)=n:1 по уравнению (2),
ν(СО2)1=0,1n (моль)
Так как смесь- эквимолярная, значит и количество алкана тоже равно 0,1 моль.
Составляем соотношение между количеством алкана и выделившимся углекислым газом:
ν(СО2): ν(CnH2n+2)=n:1 по уравнению (1),
ν(СО2)2=0,1n (моль)
ν(СО2)1+ ν(СО2)2=0,6
0,1n+0,1n=0,6,   n=3
Следовательно, алкан-это пропан, алкен-пропен.
M(С3Н8)= ν×M=0,1 моль×44 г/моль=4,4 г
m(С3Н6)= ν×M=0,1 моль×42 г/моль=4,2 г
Ответ: m(С3Н8)= 4,4 г; m(С3Н6)=4,2 г