Keresés

Keresendő kifejezés:

Toplista

Toplista
  • betöltés...

Segítség!

Ahhoz, hogy mások kérdéseit és válaszait megtekinthesd, nem kell beregisztrálnod, azonban saját kérdés kiírásához ez szükséges!

Kérlek vezesd le. Teljesen belegabalyodtam

62
Egy 1,00 dm3
-es tartályt megtöltünk 100 kPa nyomású ismeretlen, nyílt láncú, telített szénhidrogéngázzal, majd annyi oxigént töltünk bele, hogy – változatlan hőmérsékleten – 800 kPa-ra
nőjön a nyomás. Szikrával beindítjuk a reakciót és a szénhidrogént tökéletesen elégetjük.
A mérések szerint eközben 115,9 kJ hő szabadul fel (tegyük fel, hogy az összes víz lecsapódott).
Az égéstermékből – tömény kénsavoldaton és nátrium-hidroxid-oldaton való átvezetéssel –
megkötjük a szén-dioxidot és az előzőleg lecsapódott vizet is, majd a maradék gázt visszavezetjük az eredeti tartályba. A kiindulási hőmérsékleten mérve 50,0 kPa lesz a nyomás a tartályban.
a) Határozza meg a szénhidrogén összegképletét! Rajzolja fel a konstitúcióját is, ha
tudjuk, hogy a molekula nem tartalmaz szekunder szénatomot!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia

Válaszok

1
Nyílt láncú: nem gyűrűs.
Telített: nincs benne szénatomok között kettős kötés, vagyis a szénhidrogénben mindegyik szénatom négy vegyértéke másik szénhez vagy hidrogénhez kötődik.
Ezért képlete: `C_kH_(2k+2)`

A kezdeti gáz mennyisége `n` mol, nyomása 100 kPa, hőmérséklete ismeretlen `T`, a térfogat `V=1\ dm^3`:
`p·V=n·R·T`
Hozzáadunk valamennyi `O_2`-t, mondjuk `m` molt. Ugyanazon a hőmérsékleten és térfogaton a nyomás 800 kPa, tehát 8-szorosa az eredetinek:
`8p·V=(n+m)·R·T`
Ha a bal oldal a 8-szorosa az előző egyenlet bal oldalának, akkor a jobb oldal is 8-szorosa kell legyen az előző egyenlet jobb oldalának. Vagyis `(n+m)=8·n`. Ebből következik, hogy `m=7n` mol oxigént adtunk hozzá.

Az égés:
`C_kH_(2k+2)+(k+(k+1)/2)O_2=kCO_2+(k+1)H_2O`
`n` mol égett el, tehát minden anyagmennyiség ennek az `n`-szerese volt.
Tökéletes égés volt, tehát a rendelkezésre álló `7n` mol oxigén több, mint ami kellett az égéshez:
`7n > n(k+(k+1)/2)`
`14 > 3k+1`
`13/3 > k`
`k ≤ 4` (ezt kár is volt így kiszámolni, mindjár lesz pontosabb is)

A `CO_2` valamint a `H_2O` megkötése után csak az oxigénfelesleg maradhatott! Annak a nyomása ugyanabban a tatályban (tehát ugyanazon a `V` térfogaton) és ugyanolyan `T` hőmérsékleten az eredeti nyomás fele, ezért a `pV=nRT` képlet miatt (ha `p` a fele, akkor `n` is a fele) az anyagmennyiség `n/2` mol.
Vagyis a kezdeti `7n` mol oxigén áll az égéshez szükséges mennyiségből plusz `n/2` molból:
`7n = n(k+(k+1)/2) + n/2`
`14=(2k+(k+1))+1`
`12=3k`
`k=4`

Vagyis a szénhidrogén képlete `C_4H_10`, ami valamilyen bután.

A felszabaduló hővel szerencsére nem kellett számolni!

Tudjuk, hogy nincs benne szekunder szénatom, tehát nem `CH_3-CH_2-CH_2-CH_3` normál n-butánról van szó, hanem izobutánról: középen van egy `CH`, aminek a szénatomjához három `CH_3` kapcsolódik.
(Szekunder szénatom: olyan, ami két szénatomhoz kötődik. Ilyenek a `-CH_2-` darabok a normál butánban, azért nem lehet ez n-bután.)
Módosítva: 2 hete
-2