Алканы. Задача 30

1. Напишем уравнение реакции нитрования, используя общую формулу алканов:

C_nH_2n+2 + HNO₃ → H₂SO₄ →  C_nH_2n+1 NO₂ + H₂O

2. Найдем количество вещества воды:

n(H₂O)= m(H₂O)/M(H₂O) = 6,3/18=0,35 моль

3. По уравнению реакции находим количество вещества прореагировавшего алкана:

n(C_nH_2n+2)/n(H₂O) = 1/1, следовательно, n(C_nH_2n+2)= n(H₂O)= 0,35 моль

4. Найдем молярную массу прореагировавшего алкана:

М(C_nH_2n+2)= m(C_nH_2n+2)/n(C_nH_2n+2) = 20,3/0,35=58 г/моль

5. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе, то есть Mr(C_nH_2n+2) =58

Относительная молекулярная масса алкана рассчитывается по формуле:

Mr(C_nH_2n+2)= Ar(C)⋅n+Ar(H)⋅(2n+2)

Mr(C_nH_2n+2)=12n + 1(2n+2)=14n+2

14n+2=58, отсюда n=4

Следовательно, формула алкана C₄H₁₀

6. Напишем уравнение реакции горения бутана:

2С₄Н₁₀ + 13О₂ = 8СО₂ + 10н₂О

7. Зная количество вещества сгоревшего бутана (0,35моль), по уравнению реакции найдем количество вещества кислорода, затраченного на сгорание:

n(O₂)/n(С₄Н₁₀)=13/2, следовательно,

n(O₂)= n(С₄Н₁₀)⋅13/2 = 0,35⋅13/2=2,275 моль

8. Вычислим объем кислорода:

V(O₂)= n(O₂)⋅V_m = 2,275⋅22,4 = 50,96 л

9. Зная, что объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%, найдем объем воздуха:

V(возд)= V(O₂)/ φ(О₂) ⋅100 = 50,96⋅0,21=242,7 л