номер 3, страница 81 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3.Установите молекулярную формулу циклоалкана, если известно, что на полное сжигание одного объёма его паров расходуется шесть объёмов кислорода.

Дано:
Класс вещества: циклоалкан
$\frac{V(\text{O}_2)}{V(\text{C}_n\text{H}_{2n})} = \frac{6}{1} = 6$

Найти:
Молекулярную формулу циклоалкана — ?

Решение:

1. Общая формула предельных циклических углеводородов (циклоалканов) имеет вид $\text{C}_n\text{H}_{2n}$, где $n \ge 3$.

2. Составим уравнение реакции горения циклоалкана в общем виде: $$\text{C}_n\text{H}_{2n} + \frac{3n}{2}\text{O}_2 \rightarrow n\text{CO}_2 + n\text{H}_2\text{O}$$

3. По закону объёмных отношений Гей-Люссака объёмы вступающих в реакцию газов (при одинаковых условиях температуры и давления) относятся друг к другу как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции:

$$\frac{V(\text{O}_2)}{V(\text{C}_n\text{H}_{2n})} = \frac{\frac{3n}{2}}{1} = 1{,}5n$$

По условию задачи на $1$ объём паров циклоалкана расходуется $6$ объёмов кислорода:

$$1{,}5n = 6$$

$$n = \frac{6}{1{,}5} = 4$$

4. Подставляем полученное значение $n = 4$ в общую формулу циклоалканов $\text{C}_n\text{H}_{2n}$:
Число атомов углерода равно $4$, водорода — $2 \cdot 4 = 8$. Искомая молекулярная формула — $\text{C}_4\text{H}_8$ (циклобутан).

Ответ: $\text{C}_4\text{H}_8$