Какую формулу имеет газообразный алкан, если объем кислорода, необходимый для его полного сгорания, в 6,5 раз больше объема самого алкана?
Химия 11 класс Химические реакции. Сгорание углеводородов
Чтобы определить формулу газообразного алкана, давайте сначала вспомним, как происходит процесс его сгорания. Алканы – это углеводороды, которые имеют общую формулу CnH2n+2, где n – это количество атомов углерода в молекуле алкана.
При сгорании алкана в кислороде происходит следующая реакция:
CnH2n+2 + O2 → CO2 + H2O
Для полного сгорания одного молекулы алкана требуется определенное количество кислорода. Мы знаем, что объем кислорода, необходимый для полного сгорания, в 6,5 раз больше объема самого алкана. Это можно записать следующим образом:
Теперь давайте выясним, сколько молекул кислорода требуется для сгорания одной молекулы алкана. Сначала найдем, сколько кислорода нужно для сгорания одного алкана:
В итоге, у нас получается, что для полного сгорания 1 молекулы CnH2n+2 необходимо:
Теперь нам нужно сопоставить это с объемом кислорода, который равен 6,5V. Поскольку объем пропорционален количеству молекул, мы можем записать:
(n + (n+1)/4) = 6,5
Решим это уравнение:
4n + n + 1 = 26
5n + 1 = 26
5n = 25
n = 5
Теперь, подставив значение n в формулу алкана CnH2n+2, мы получаем:
C5H(2*5+2) = C5H12.
Таким образом, газообразный алкан, о котором идет речь, имеет формулу:
C5H12 (пентан).