2025-04-28
Смешали 10 мл газообразного углеводорода и 60 мл кислорода (последний взят в избытке). Смесь взорвали в эвдиометре. После того как водяной пар сконденсировался, газ занял объем 45 мл, а при обработке газа избыток раствора щелочи объем его уменьшился до 5 мл. (Объемы измеряли при одинаковых условиях.) Установить формулу углеводорода.
Решение:
Запишем в условном виде формулу углеводорода $C_{x}H_{y}$, где $x$ и $y$ - искомые величины. Реакции отвечает схематически записанное уравнение
$C_{x}H_{y} + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2}O$.
Предположим, что в данных условиях объему газа 1 мл соответствует количество вещества $\nu$ (в молях). Тогда количеству вещества газов в исходной смеси составят: $10\nu$ углеводорода и $60\nu$ кислорода. Так как при поглощении щелочью оксида углерода (IV) осталось $5\nu$ моль кислорода, взятого в избытке, значит, в результате реакции образовалось $(45-5)\nu=40\nu$ моль оксида углерода (IV). Отсюда следует, что в реакцию вступило $55\nu$ моль кислорода.
Поставим в уравнение реакции коэффициенты, равные найденным количествам веществ:
$10C_{x}H_{y} + 55O_{2} \rightarrow 40CO_{2} + xH_{2}O$.
После сокращения и подбора коэффициента перед $H_{2}O$ получим:
$2C_{x}H_{y} + 11O_{2} = 8CO_{2} + 6H_{2}O$.
Учитывая, что числа атомов углерода и водорода в левой и правой частях уравнения реакции должны быть равны, находим $2x=8$, $2y=12$, отсюда $x=4, y=6$.
Ответ. Формула углеводорода - $C_{4}H_{6}$.