Для сгорания некоторого алкана требуется объём кислорода в 8 раз больше объёма паров данного углеводорода....

Конечно, давайте разберем эту задачу поэтапно.

1. Общая формула алканов: Алканы имеют общую формулу ( CnH{2n+2} ).

2. Уравнение реакции горения: Горение алкана ( CnH{2n+2} ) происходит по следующему уравнению: [ CnH{2n+2} + \left(n + \frac{n+1}{2}\right) O_2 \rightarrow n CO_2 + \left(n+1\right) H_2O ]

   Здесь ( n ) - количество атомов углерода в молекуле алкана.

3. Определение количества кислорода: Условие задачи говорит, что объем кислорода, необходимого для сгорания, в 8 раз больше объема алкана. Объемы газов при одинаковых условиях пропорциональны их количеству молекул. Следовательно, если объем кислорода в 8 раз больше объема алкана, то количество молекул кислорода тоже в 8 раз больше количества молекул алкана.

   Это дает нам следующее уравнение: [ \left(n + \frac{n+1}{2}\right) = 8 ] Упростим это уравнение: [ n + \frac{n+1}{2} = 8 ] Приведем к общему знаменателю: [ 2n + n + 1 = 16 ] [ 3n + 1 = 16 ] [ 3n = 15 ] [ n = 5 ]

4. Определение формулы алкана: Подставим значение ( n = 5 ) в общую формулу алканов ( CnH{2n+2} ): [ C5H{2 \cdot 5 + 2} = C5H{12} ]

Таким образом, формула алкана, для сгорания которого требуется объем кислорода в 8 раз больше объема самого алкана, является ( C5H{12} ) (пентан).

Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение химической реакции сгорания алкана. В общем виде уравнение сгорания алкана выглядит следующим образом:

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

Где n - количество углеродных атомов в молекуле алкана.

Из условия задачи известно, что для сгорания данного алкана требуется объем кислорода в 8 раз больше объема паров данного углеводорода. Это означает, что коэффициент при O2 в уравнении реакции должен быть равен 8.

Таким образом, мы можем записать уравнение сгорания алкана в следующем виде:

CnH2n+2 + 8 O2 -> n CO2 + (n+1) H2O

Теперь нам нужно определить формулу алкана, для этого нам необходимо найти такое значение n, при котором выполняется условие задачи.

Из уравнения реакции видно, что каждый молекула CO2 образуется из одной молекулы алкана, так как в уравнении коэффициент при CO2 равен n. Также известно, что объем кислорода в 8 раз больше объема алкана. Поскольку объем газа пропорционален количеству молекул газа, то и количество молекул кислорода должно быть в 8 раз больше, чем количество молекул алкана.

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула алкана и каждая молекула O2 содержат 2n + 2 и 8 атомов кислорода соответственно. Следовательно, количество атомов кислорода в 8 раз больше, чем количество атомов углерода и водорода в молекуле алкана.

Например, возьмем алкан с формулой CnH2n+2 = C1H4. В этом случае количество атомов кислорода будет равно 4, а количество атомов углерода и водорода - 1 и 4 соответственно. Общее количество атомов в молекуле алкана равно 9, тогда как количество атомов кислорода равно 32 (4 * 8). Это соотношение не совпадает с условием задачи.

Исходя из этого, мы можем предположить, что искомая формула алкана будет иметь большее количество атомов углерода и водорода, чем приведенный пример. Можно приступить к подбору подходящего значения n, удовлетворяющего условию задачи.

Для решения этой задачи нам нужно использовать молекулярные формулы алкана и кислорода, а также уравнение реакции сгорания алкана.

1. Предположим, что у нас есть алкан с формулой CnH2n+2.
2. Уравнение сгорания алкана CnH2n+2 + (3n+1)O2 -> nCO2 + (n+1)H2O.
3. По условию задачи, объем кислорода в 8 раз больше объема паров алкана. Это означает, что коэффициент перед O2 в уравнении реакции должен быть 8.
4. Теперь можем составить уравнение с учетом этой информации: CnH2n+2 + 8O2 -> nCO2 + (n+1)H2O.
5. Теперь можем найти значение n, подставляя различные целочисленные значения и проверяя, чтобы выполнялось условие о 8-кратном объеме кислорода.
6. Подставляя n=4 (для примера), получаем: C4H10 + 8O2 -> 4CO2 + 5H2O.
7. Проверяем, что в данном случае объем кислорода в 8 раз больше объема паров алкана.
8. Проводим аналогичные расчеты для других возможных значений n, пока не найдем подходящий вариант.

Таким образом, решив данную задачу подробно, мы сможем определить формулу алкана, для которого требуется 8 объемов кислорода для сгорания.