Дано: DНе(алкан)=4 Знайти: V(O2)-? V(повітря)-?
Розв'язування:
Оскільки DНе(алкан)=Mr(алкан)/Mr(Hе), тому Mr(алкан)/Mr(Hе)=4, звідси Mr(алкан)=4•Mr(Hе)=4•4=16
Загальна формула алканів СnH2n+2, тому Mr(СnH2n+2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n+2)=12•n+1•(2n+2)=12n+2n+2
12n+2n+2=16
14n=16-2
14n=14
n=14:14
n=1
Отже, формула алкану СН4 - це метан.
Дано: y(СН4)=0,7 моль. Знайти: V(O2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції.
0,7 моль х л
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
1 моль 44,8 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з 2 моль кисню О2. Знаємо, що 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тому 2 моль займуть об'єм 2•22,4л=44,8 л.
Знайдені значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію для обчислення об'єму кисню і розв'язуємо її.
0,7 моль / 1 моль = х л / 44,8 л, звідси х=0,7 моль•44,8 л/ 1 моль =31,36 л.
Перераховуємо об'єм кисню на об'єм повітря (кисню в повітрі 21 %).
Отже, 31,36 л О2 - 21%
х л повітря - 100%
х = (31,36л • 100%): 21% = 149,3 л.
Відповідь: метан СН4; Mr(CH4)=16; V(O2)=31,36 л; V(повітря)=149,3 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: СН4+2О2→СО2 + 2Н2О
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль метану СН4 з 2 моль кисню О2, кількість речовини кисню у 2 рази більша, тому y(О2)=2•y(СН4)=2•0,7 моль = 1,4 моль.
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 1,4 моль.
З формули y=V/Vм, де Vм - постійна стала і дорівнє. 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=y•Vм.
V(O2)=1,4 моль •22,4 л/моль=31,36 л.
Перераховуємо об'єм кисню на об'єм повітря (кисню в повітрі 21 %).
Отже, 31,36 л О2 - 21%
х л повітря - 100%
х = (31,36л • 100%): 21% = 149,3 л.
Відповідь: метан СН4; Mr(CH4)=16; V(O2)=31,36 л; V(повітря)=149,3 л