Poddano spaleniu 20 cm3 pewnego gazowego węglowodoru, zużywając przy tym 110 cm3 tlenu. Po skropleniu powstałej pary wodnej pozostało 100 cm3 gazu, którego objętość po przepuszczeniu przez wodny roztwór NaOH nie uległa zmianie. Objętość gazów mierzono w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury. Ustal i podaj wzory półstrukturalne możliwych izomerów spalonego węglowodoru.
Parę założeń :
- pewien gazowy węglowodór ma wzór CxHy.
- gaz, który nie zmieni objętości NaOH musi być tlenkiem obojętnym, a więc w r-cji spalania powstał CO
- wiedząc, że mol każdego gazowego substratu w waurnkach normalnych zajmuje 22,4dm³, możemy przeliczyć, iż r-cji poddano 0,000893 mola CxHy oraz 0,00491 mola O₂, zaś powstało 0,00446 mola CO (przemnażamy wszystko *10 000, żeby łatwiej się liczyło ...)
Zachodzi r-cja :
8,93 CxHy + 49,1 O₂ ---> 44,6 CO + 53,6 H₂O (53,6 H₂O, ponieważ po lewej stronie r-nia mamy łącznie 98,2 atomów tlenu, zaś po prawej po uzupełnieniu współczynników zgodnych z naszymi założeniami, mieliśmy póki co 44,6 takich atomów)
Widzimy więc, że :
8,93 x = 44,6 , x = 5
8,93 y = 107,2 , y = 12
Naszym węglowodorem jest C₅H₁₂, czyli pentan.
Izomery :
CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ , pentan
CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃ , 2-metylobutan
CH₃-C(CH₃/CH₃)-CH₃ , 2,2-dimetylopropan