Какой углеводород был использован при гидрировании, если для этого было использовано 2.8 г вещества и 1.12 л водорода

Какой углеводород был использован при гидрировании, если для этого было использовано 2.8 г вещества и 1.12 л водорода при нормальных условиях?
Космический_Путешественник

Космический_Путешественник

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать информацию о молярной массе углеводорода и использовать уравнение гидрирования.

Шаг 1: Рассчитаем количество молей вещества углеводорода (CnHm), используя данную массу.

Молярная масса углеводорода рассчитывается путем сложения массы единиц углерода и водорода:
\[ \text{Молярная масса углеводорода} = \text{Масса углерода} + \text{Масса водорода} \]

Шаг 2: Рассчитаем количество молей водорода, используя объем и идеальный газовый закон.

Идеальный газовый закон гласит:
\[ PV = nRT \]
где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - газовая постоянная, T - температура.

При нормальных условиях, T = 273.15 K и P = 1 атмосфера.

Мы можем использовать формулу газового закона для расчета количества молей водорода:
\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Шаг 3: Сравним количество молей углеводорода и водорода, используя их коэффициенты в уравнении гидрирования.

Уравнение гидрирования обычно представляется следующим образом:
\[ CnHm + (n/2)H_2 \rightarrow CnH(2m+n) \]

Это означает, что для каждого мола углеводорода требуется (n/2) моль водорода.

Шаг 4: Сравним количество молей углеводорода и водорода.

Если количество молей углеводорода равно количеству молей водорода, то углеводород полностью использован при гидрировании.

Теперь давайте выполним поэтапное решение:

Шаг 1: Рассчитаем молярную массу углеводорода.
Для этого нам нужно знать массу углерода (C) и массу водорода (H). Обычно они представляются в атомных единицах.

Большинство углеводородов встречается в органической химии, и, поскольку атомы водорода самые легкие, мы можем предположить, что все 1.12 л водорода были потрачены на гидрирование.

1 моль водорода занимает 22.4 л (при нормальных условиях).

Количество молей водорода:
\[ n = \frac{V}{22.4} \]
где V - объем водорода.

Подставим данное значение объема (V=1.12 л) в уравнение:
\[ n = \frac{1.12}{22.4} \]
\[ n \approx 0.05 \text{ моль} \]

Шаг 2: Теперь нам нужно рассчитать молярную массу углеводорода для дальнейших расчетов. Допустим, дано, что уровень углеводорода составляет CnHm.

Шаг 3: В данной задаче нам дано, что использовано 2.8 г углеводорода. Чтобы рассчитать количество молей углеводорода, мы должны разделить массу на его молярную массу:

\[ \text{Количество молей углеводорода} = \frac{\text{Масса углеводорода}}{\text{Молярная масса углеводорода}} \]

Допустим, молярная масса углеводорода составляет M г/моль.
\[ \text{Количество молей углеводорода} = \frac{2.8}{M} \]

Шаг 4: Теперь сравним количество молей углеводорода и водорода, используя их коэффициенты в уравнении гидрирования:

Уравнение гидрирования:
\[ CnHm + (n/2)H_2 \rightarrow CnH(2m+n) \]

По уравнению, один мол углеводорода требует (n/2) моль водорода. Если количество молей углеводорода равно количеству молей водорода, значит, углеводород полностью использован при гидрировании.

Таким образом, чтобы углеводород был полностью использован, количество молей углеводорода должно быть равно количеству молей водорода:

\[ \frac{2.8}{M} = 0.05 \]

Решим это уравнение относительно M:
\[ M = \frac{2.8}{0.05} \]
\[ M = 56 \text{ г/моль} \]

Исходя из этого, молярная масса углеводорода равна 56 г/моль.

Таким образом, углеводород, который был использован при гидрировании, имеет молярную массу 56 г/моль.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello