Spalono w tlenie 0,01 mola pewnego alkanu otrzymując dwutlenek węgla i parę wodną. Otrzymany dwutlen.... Question from @chemik1990

chemik1990 @chemik1990

November 2018 1 25 Report

Spalono w tlenie 0,01 mola pewnego alkanu otrzymując dwutlenek węgla i parę wodną. Otrzymany dwutlenek węgla wprowadzono do 500cm(sześciennych) roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 0,2 mol/dm(sześciennych). Obydwa substraty przereagowały ze sobą całkowicie.

Parass Dopowiedzenie ze strony Chemika1990: przeprowadź odpowiednie obliczenia i na ich podstawie podaj wzór sumaryczny spalonego alkanu
______________________________________________________________________

Liczymy liczbę moli wodorotlenku sodu w roztworze:

$V = 500cm^3 = 0,5dm^3\\
C_m = 0,2\frac{mol}{dm^3}\\
n = \ ?\\
\\
C_m = \frac{n}{V} \ \ \ \ \ | \cdot V\\
C_m \cdot V = n\\
n = 0,2dm^3 \cdot 0,5dm^3 = 0,1mola$
______________________________________________________________________

Obliczamy, ile moli $CO_2$ przereagowało z wodorotlenkiem sodu:

$2NaOH + CO_2 \longrightarrow Na_2CO_3 + H_2O\\
\\
2\ mole\ NaOH\ ------\ 1\ mol\ CO_2\\
0,1\ mola\ NaOH\ -----\ X\ moli\ CO_2\\
X = \frac{0,1 \cdot 1}{2} = 0,05\ mola$
______________________________________________________________________

Ustalamy wzór spalonego alkanu:

SPOSÓB 1.
Zamieniamy sobie ilość moli na liczbę całkowitą (będzie łatwiej liczyć):
0,05 mola dwutlenku węgla $\Longrightarrow$ 0,05 * 100 = 5
0,01 mola alkanu $\Longrightarrow$ 0,01 * 100 = 1

Piszemy równanie reakcji i podstawiamy do niego to, co już wiemy:
$C_nH_{2n+2} + O_2 \longrightarrow 5CO_2 + H_2O$

Z równania wyżej widać, że po prawej stronie znajduje się 5 atomów węgla. Podstawiamy sobie $n=5$ , aby wyrównać ilość węgli po obu stronach równania, a następnie uzgadniamy tą reakcję, aby zgadzały się współczynniki:
$C_5H_{12} + O_2 \longrightarrow 5CO_2 + H_2O\\
C_5H_{12} + 8O_2 \longrightarrow 5CO_2 + 6H_2O$

SPOSÓB 2.
Zamieniamy liczbę moli, na liczbę całkowitą (jak wyżej):

Piszemy ogólne równanie reakcji spalania alkanów:
$2C_nH_{2n+2} + (3n+1)O_2 \longrightarrow 2nCO_2 + (2n+2)H_2O$

Ilość moli $CO_2$ wyszła nam 5, czyli $2n = 5 \Longrightarrow n=2,5$ . Podstawiamy te dane do równania:
$2C_{2,5}H_{2\cdot 2,5+2} + (3\cdot 2,5+1)O_2 \longrightarrow (2\cdot 2,5)CO_2 + (2\cdot 2,5+2)H_2O$

Nie może być 2,5 atomu węgla w alkanie, dlatego n musimy doprowadzić do liczby całkowitej $\Longrightarrow n=2,5 \cdot 2 = 5$

Ponownie podstawiamy n (już zmienione) do ogólnego równania na spalanie alkanów:
$2C_5H_{2 \cdot 5+2} + (3 \cdot 5+1)O_2 \longrightarrow (2 \cdot 5)CO_2 + (2 \cdot 5+2)H_2O\\
2C_5H_{12} + 16O_2 \longrightarrow 10CO_2 + 12H_2O$

Mamy Liczby parzyste, dlatego możemy sobie poskracać współczynniki:
$2C_5H_{12} + 16O_2 \longrightarrow 10CO_2 + 12H_2O \ \ \ \ \ | :2\\
C_5H_{12} + 8O_2 \longrightarrow 5CO_2 + 6H_2O$

Z 1 mola alkanu powstaje 5 moli dwutlenku węgla, dlatego
z 0,01 mola alkanu powstaje 0,05 mola dwutlenku węgla
(czyli się zgadza)
______________________________________________________________________

Odp.: Wzór sumaryczny spalonego alkanu jest następujący - $C_5H_{12}$ .

1 votes Thanks 2