Какая молекулярная формула алкена со сгоранием, которое привело к образованию воды массой 16,2 г и объемом 6,72

Хорошо, чтобы найти молекулярную формулу алкена, который сгорел, и образовал воду, мы должны рассмотреть баланс уравнения реакции сгорания алкена:

\[
C_nH_{2n} + \frac{{(3n + 1)}}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + (n + 1)H_2O
\]

Где \( n \) - количество углеродных атомов в молекуле алкена. Из уравнения видно, что на каждые \( n \) молекул углерода в алкене образуется \( n \) молекул \( CO_2 \) и \( (n + 1) \) молекул \( H_2O \).

Теперь, поскольку мы знаем массу и объем воды при нормальных условиях, мы можем использовать эти данные, чтобы найти количество вещества воды. Для этого мы используем уравнение состояния идеального газа:

\[
PV = nRT
\]

Где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество вещества, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.

При нормальных условиях, давление равно 1 атмосфере (атм), температура равна 273,15 К и универсальная газовая постоянная \( R = 0,0821 \) атм \(\cdot\) л/моль \(\cdot\) К.

Мы можем использовать эти значения в уравнении, чтобы найти количество вещества воды:

\[
n_{H_2O} = \frac{{PV}}{{RT}}
\]

Переведем объем воды в литры:

\[
V_{H_2O} = 6,72 \, дм^3 = 6,72 \times 10^{-3} \, л
\]

Теперь мы можем подставить значения в уравнение:

\[
n_{H_2O} = \frac{{(1 \, атм) \times (6,72 \times 10^{-3} \, л)}}{{(0,0821 \, атм \cdot л/моль \cdot К) \times (273,15 \, К)}}
\]

Вычислив это выражение, получим:

\[
n_{H_2O} \approx 0,321 \, моль
\]

Таким образом, количество вещества воды при нормальных условиях составляет примерно 0,321 моль.

Теперь мы можем использовать это значение для расчета количества вещества алкена, сохранившегося после сгорания, так как каждая молекула алкена приводит к образованию одной молекулы воды.

С учетом того, что количество вещества алкена равно количеству вещества воды, мы можем записать уравнение:

\[
n_{алкен} = 0,321 \, моль
\]

Теперь мы можем выразить количество углеродных атомов в молекуле алкена, используя формулу алкена \( C_nH_{2n} \). Подставив значение количества вещества алкена в уравнение, получим:

\[
0,321 = n
\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно \( n \):

\[
n = 0,321
\]

Таким образом, количество углеродных атомов в молекуле алкена равно 0,321.

Зная количество углеродных атомов, мы можем вычислить количество водородных атомов в молекуле алкена:

\[
H_{2n} = H_{2 \times 0,321} = H_{0,642}
\]

Поэтому молекулярная формула алкена со сгоранием, которое привело к образованию воды массой 16,2 г и объемом 6,72 дм^3 при нормальных условиях, будет \(С_{0,321}H_{0,642}\).