Для полного сгорания 0,896л циклоалкана потребовалось 5,376л кислорода. Установите формулу циклоалкана

Для полного сгорания циклоалкана и кислорода происходит реакция, в результате которой образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O) по уравнению:

CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 -> n CO2 + (n+1) H2O

Зная, что для полного сгорания 1 л циклоалкана требуется (3n+1)/2 л кислорода, мы можем установить соотношение между объемами циклоалкана и кислорода:

0,896 л циклоалкана -> 5,376 л кислорода 1 л циклоалкана -> (5,376 / 0,896) л кислорода 1 л циклоалкана -> 6 л кислорода

Таким образом, уравнение реакции для данного циклоалкана имеет вид CnH2n+2 + 3n O2 -> n CO2 + (n+1) H2O. Для определения формулы циклоалкана необходимо знать значение n.

Для установления формулы циклоалкана, который полностью сгорает с образованием углекислого газа и воды, необходимо использовать закон сохранения массы и объемные отношения реагентов и продуктов реакции.

Циклоалканы имеют общую формулу CnH(2n), где n — количество атомов углерода. При полном сгорании циклоалкана происходит реакция:

[ CnH{2n} + ( \frac{3n}{2}) O_2 \rightarrow n CO_2 + n H_2O ]

Далее, используем объемные отношения. Согласно закону Авогадро, объемы газов, участвующие в реакции, находятся в тех же пропорциях, что и их количество молекул (если измеряются при одинаковых условиях температуры и давления).

Дано:

• Объем циклоалкана: 0,896 л
• Объем кислорода: 5,376 л

Используя стехиометрическое соотношение из уравнения реакции, можем записать:

[ \text{Объем циклоалкана} : \text{Объем кислорода} = 1 : \frac{3n}{2} ]

Подставляем известные объемы:

[ 0,896 \, \text{л} : 5,376 \, \text{л} = 1 : \frac{3n}{2} ]

Теперь решим это уравнение для n:

[ \frac{0,896}{5,376} = \frac{2}{3n} ]

[ \frac{0,896}{5,376} = \frac{2}{3n} ]

[ 3n \times 0,896 = 5,376 \times 2 ]

[ 2,688n = 10,752 ]

[ n = \frac{10,752}{2,688} ]

[ n = 4 ]

Таким образом, n = 4. Это означает, что формула циклоалкана — C_4H_8 (циклобутан).

Итак, формула циклоалкана, для полного сгорания которого потребовалось 5,376 л кислорода, при начальном объеме 0,896 л, — C_4H_8.