номер 7, страница 130 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

7.Для полного сжигания $400 \text{ мл}$ газообразного углеводорода потребовалось $1000 \text{ мл}$ кислорода, при этом получено $800 \text{ мл}$ углекислого газа (все объёмы измерены при одинаковых условиях). Напишите структурную формулу углеводорода.

7.Дано:
$V(\text{C}_x\text{H}_y) = 400\text{ мл}$
$V(\text{O}_2) = 1000\text{ мл}$
$V(\text{CO}_2) = 800\text{ мл}$
Условия: одинаковые ($T, p = \text{const}$)

Найти:
Структурную формулу углеводорода $\text{C}_x\text{H}_y$.

Решение:

Запишем общее уравнение реакции горения углеводорода:

$$\text{C}_x\text{H}_y + \left(x + \frac{y}{4}\right)\text{O}_2 \xrightarrow{t} x\text{CO}_2 + \frac{y}{2}\text{H}_2\text{O}$$

По закону объёмных отношений Гей-Люссака объёмы реагирующих и образующихся газов при неизменных температуре и давлении относятся между собой как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции:

$$V(\text{C}_x\text{H}_y) : V(\text{O}_2) : V(\text{CO}_2) = 1 : \left(x + \frac{y}{4}\right) : x$$

Подставим значения объёмов из условия задачи:

$$400 : 1000 : 800 = 1 : 2{,}5 : 2$$

Отсюда находим индексы $x$ и $y$:

• Количество атомов углерода: $x = 2$.
• Количество атомов водорода: $$x + \frac{y}{4} = 2{,}5$$ $$2 + \frac{y}{4} = 2{,}5 \implies \frac{y}{4} = 0{,}5 \implies y = 2$$

Молекулярная формула углеводорода — $\text{C}_2\text{H}_2$ (ацетилен или этин).

Данное вещество относится к классу алкинов и содержит тройную углерод-углеродную связь.

Ответ:

Молекулярная формула: $\text{C}_2\text{H}_2$
Структурная формула: $\text{HC}\equiv\text{CH}$ (или $\text{H}-\text{C}\equiv\text{C}-\text{H}$)