Какое углеводородное соединение полностью сгорело при образовании 3 л углекислого газа и 4 л паров воды (объемы газов

Для решения этой задачи нам необходимо использовать балансировку реакций сгорания углеводородов.

Углеводородное соединение, которое полностью сгорело, можно обозначить как \(C_xH_y\), где \(x\) и \(y\) - это соответственно количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода.

Первым шагом необходимо записать общую уравнение реакции сгорания углеводорода:

\[C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\]

Нам известно, что при сгорании углеводорода образуется 3 л углекислого газа и 4 л паров воды. Так как объемы газов измерены при одинаковых условиях, мы можем использовать соотношение между объемами газов и молекулярными коэффициентами в уравнении реакции.

По уравнению реакции видно, что на каждую молекулу \(C_xH_y\) образуется одна молекула \(CO_2\) и одна молекула \(H_2O\). Таким образом, получаем следующее соотношение:

\[V(CO_2) = V(C_xH_y) = 3 л\]
\[V(H_2O) = V(C_xH_y) = 4 л\]

Теперь необходимо найти соотношение между \(x\) и \(y\) - количеством атомов углерода и водорода.

Из уравнения реакции видно, что в каждой молекуле углеводорода содержится \(x\) атомов углерода и \(y\) атомов водорода. Таким образом, общее количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода равно \(x + y\).

Известно, что в 1 л углекислого газа содержится 1 моль \(CO_2\), а в 1 л паров воды содержится 1 моль \(H_2O\).

Воспользуемся соотношением между молярными объемами газов:

\(\frac{{V(C_xH_y)}}{{V(CO_2)}} = \frac{{x + y}}{{x}} = \frac{{V(C_xH_y)}}{{V(H_2O)}} = \frac{{x + y}}{{y}}\)

Подставим известные значения объемов:

\(\frac{{x + y}}{{x}} = \frac{{3}}{{1}}\)
\(\frac{{x + y}}{{y}} = \frac{{4}}{{1}}\)

Решим полученную систему уравнений:

\(\frac{{x + y}}{{x}} = \frac{{3}}{{1}} \Rightarrow x = 3y\)
\(\frac{{x + y}}{{y}} = \frac{{4}}{{1}} \Rightarrow x + y = 4y\)

Подставим значение \(x = 3y\) во второе уравнение:

\(3y + y = 4y \Rightarrow 4y = 4y \Rightarrow y = 1\)

Таким образом, получаем, что \(y = 1\), а значит \(x = 3\).

Ответ: Углеводородное соединение может быть обозначено как \(C_3H_1\)