Do całkowitego spalenia 2,80 dm³ (odmierzonych w warunkach normalnych) mieszaniny zawierającej 60% objętościowych pewnego gazowego alkanu i 40% objętościowych metanu potrzeba 13,16 dm³ tlenu w przeliczeniu na warunki normalne. Reakcje całkowitego spalania metanu oraz dowolnego alkanu przebiegają zgodnie z równaniami:

Wykonaj niezbędne obliczenia i podaj wzór sumaryczny alkanu stanowiącego 60% objętości opisanej mieszaniny. 

 

---

Obliczenia: 

Dane: 

$\%C{H}_4=60\%$  

$\%C_n{H}_{2n+2}=40\%$   

$V_{\text{mieszaniny}}=2,80d{m}^3$   

$V_{O_2}=13,16d{m}^3$   

Szukane: 

$C_n{H}_{2n+2}=?$   

Rozwiązanie: 

Znając całkowitą objętość mieszaniny węglowodorów oraz zawartości każdego z jego składnika obliczamy ich objętości: 

$V_{C{H}_4}=0,4\cdot 2,80d{m}^3=1,12d{m}^3$  

$V_{C_2{H}_{2n+2}}=0,6\cdot 2,80d{m}^3=1,68d{m}^3$   

Z równań reakcji widzimy, że do całkowitego spalanie metanu potrzeba 2 moli lenku, natomiast do całkowitego spalanie nieznanego węglowodoru potrzeba (3n+1)/2 moli tlenu, obliczamy objętość tlenu potrzebną do spalania obliczonych objętości węglowodorów: 

$V_{O_{2}C{H}_4}=2\cdot 1,12d{m}^3=2,24d{m}^3$   

$V_{O_2{C}_n{H}_{2n+2}}=\frac{3n+1}{2}\cdot 1,68d{m}^3$  

W treści zadania podano, że do całkowitego spalania mieszaniny węglowodór zużyto 13,16 dm³ tlenu, podstawiamy dane i obliczany n- liczbę atomów węgla w nieznanym węglowodorze: 

$\frac{3n+1}{2}\cdot 1,68+2,24=13,61$  

$2,52n+0,84+2,24=13,61$  

$2,52n=10,53$  

$n=4$  

Wzór węglowodoru to:  $C_4{H}_{10}$