2025-11-19
Смесь 5 мл газообразного углеводорода с 12 мл кислорода поместили в эвдиометр и взорвали. После приведения условий к первоначальным объем газовой смеси составил 7 мл, а после ее пропускания через раствор щелочи уменьшился до 2 мл, причем оставшийся газ поддерживал горение. Определить формулу углеводорода.
Решение:
Поскольку в условии сказано, что оставшийся после пропускания через раствор щелочи газ поддерживал горение, значит, это кислород:
$\Rightarrow$ кислород в избытке, углеводород сгорел полностью.
Обозначим молекулярную формулу углеводорода $C_{x}H_{y}$, а сам углеводород буквой А и составим уравнение его реакции с кислородом (полное сгорание):
$ \underset{\text{A}}{C_{x}H_{y}} + (x + \frac{y}{4})O_{2} = xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O \quad (1) $
Щелочью поглотился оксид углерода (IV). Найдем его объем:
$ V_{CO_{2}} = 7 \text{ мл} - 2 \text{ мл} = 5 \text{ мл} $
Найдем объем вступившего в реакцию горения кислорода:
$ V_{O_{2}} = 12 \text{ мл} - 2 \text{ мл} = 10 \text{ мл} $
В соответствии с уравнением 1
$ \frac{V_{A}}{V_{O_{2}}} = \frac{1}{x + \frac{y}{4}} \quad \frac{V_{A}}{V_{CO_{2}}} = \frac{1}{x} $
Подставляем найденные значения $V_{CO_{2}}$ и $V_{O_{2}}$, а также данное в условии задачи значение $V_{A}$ (как мы уже выяснили, углеводород вступил в реакцию 1 полностью):
$ \frac{5}{10} = \frac{1}{x + \frac{y}{4}} \quad \frac{5}{5} = \frac{1}{x} $
$ \left\{ \begin{array}{l} x + \frac{y}{4} = 2 \\ x = 1 \end{array} \right. $
$ x = 1 \quad y=4 $
$ \Rightarrow A - CH_{4} $
Ответ: метан.