Toplista
- betöltés...
Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Kérlek vezesd le. Teljesen belegabalyodtam
cila12
kérdése
1071
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!
-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
bongolo
{ 
}
megoldása
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.)
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: 6 éve
-2
-
cila12: Nem értem,hogy a 7 mol oxigén,hogyan jön ki. Utána a többi már világos teljesen onnan megtudom oldani,de nem értem,hogyan lesz 7 mol? 6 éve 0
-
bongolo: Nem 7 mol, hanem 7-szer `n` mol. 6 éve -1
-
bongolo: Átfogalmaztam azt a környéket, olvasd el újra, hátha így már érted. 6 éve -1
-
cila12: értem! 6 éve 0