При сжигании неизвестного углеводорода углеводород и кислород вступают в реакцию в массовом соотношении 1 : 3,42. Определите углеводород.

📝 Detailed explanation

Шаг 1: Составление уравнения горения
Общая формула любого углеводорода — CₓHᵧ.

Уравнение реакции его полного сгорания выглядит так:

CₓHᵧ + (x + y/4)O₂ → xCO₂ + (y/2)H₂O

Из уравнения видно, что на 1 моль углеводорода

приходится (x + y/4) моль кислорода.

──────────────────────────────

Шаг 2: Выражение масс через молярные массы

M(C) = 12 г/моль

M(H) = 1 г/моль

M(O₂) = 32 г/моль

Масса 1 моль углеводорода:

m(CₓHᵧ) = 12x + y

Масса необходимого кислорода:

m(O₂) = 32·(x + y/4) = 32x + 8y
──────────────────────────────

Шаг 3: Расчёт соотношения x и y

По условию задачи:

m(O₂)/m(CₓHᵧ) = 3,42/1

Следовательно:

(32x + 8y)/(12x + y) = 3,42

Раскроем уравнение:

32x + 8y = 3,42(12x + y)

32x + 8y = 41,04x + 3,42y

Перенесём слагаемые:

8y − 3,42y = 41,04x − 32x

4,58y = 9,04x

Найдём отношение:

y/x = 9,04/4,58

y/x ≈ 1,97 ≈ 2

──────────────────────────────

Соотношение атомов углерода и водорода:
C : H = 1 : 2
Общая формула углеводорода: CₙH₂ₙ
Это соответствует:

• алкенам;

• циклоалканам.