Cuando 20 cm ^ 3 de hidrocarburos se queman en exceso de oxígeno para formar 60 cm ^ 3 de CO2 y 40 cm ^ 3 de H2O, ¿cuál es la fórmula empírica de hidrocarburos?

Como las personas obtienen respuestas diferentes, pondré mis 2 centavos 🙂

Suponiendo que todo es un gas (y esa es una suposición razonable: 20 cm ^ 3 de hidrocarburo líquido o sólido sin duda produciría más de 60 cm ^ 3 de CO2, y de manera similar 40 cm ^ 3 de agua líquida conduciría a una enorme y poco realista H: C para el hidrocarburo), y que todo está a la misma temperatura y presión (quizás menos justificable, pero necesario para resolver el problema), podemos invocar PV = n RT y observar que la cantidad de moles de cada gas es proporcional al volumen de gas. Entonces, la relación de volúmenes, 2o: 60: 40 = 1: 3: 2 es la misma que la relación de moles de cada gas.

Estequiométricamente, la combustión completa de un mol de hidrocarburo CxHy da x moles de CO2 e y / 2 moles de H2O. En nuestro caso, 1 mol de CxHy da 3 moles de CO2: por lo tanto, x = 3. Además, 1 mol de CxHy da 2 moles de H2O, de modo que y / 2 = 2 e y = 4.

La fórmula molecular del hidrocarburo es, por lo tanto, C3H4. La fórmula empírica (que se puede obtener reduciendo la fórmula molecular a “términos más bajos” como una fracción) también es C3H4.

Desde el principio, usted sabe que el “hidrocarburo original” es un gas, o su cantidad original no sería del mismo orden de magnitud que la cantidad de producto de CO2; el hecho de que esta “cantidad” se dé como un volumen en lugar de una masa también lo delata. También podría pensar que la relación 2: 4: 6 es un poco conveniente, y nuevamente tendría razón. Solo hay un hidrocarburo para el que cualquiera tiene mucho uso para esta información, y es un gas que se usa como referencia (por combustión) para calibrar ciertos equipos de monitoreo biomédico como respirómetros.

Respuesta: propano C3H8

(AtA).

Dicho hidrocarburo (CxHy) se quema por completo en un entorno con exceso de O2 como se muestra a continuación:

CxHy + (x + y / 4) O2 – → x CO2 + y / 2 H2O

Entonces, en base a la información dada, uno puede escribir:

x = 60/20 = 3

y / 2 = 40/20 = 2 – → y = 4

Entonces, esto da como resultado C3H4 como el hidrocarburo, que puede ser uno de los siguientes compuestos:

  1. Propadiene H2C = C = CH2
  2. Propyne CH3 — C CH
  3. Ciclopropeno (con una estructura triangular que incluye un doble enlace).