Rozwiązanie 

Równanie reakcji spalania:

1 metan: $\mathrm{CH}{}_4+2\mathrm{O}{}_2\to \mathrm{CO}{}_2+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$  

2 alkan: $\mathrm{C}{}_n\mathrm{H}{}_{(}{}_2{}_n{}_{+}{}_2{}_{)}\frac{3n+1}{2}\mathrm{O}{}_2\to n\mathrm{CO}{}_2+\left(n+1\right)\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$ 

 

Wiemy, że objętość mieszaniny metanu i alkanu stanowiła objętość 2,80 dm³, z czego 40% objętościowych stanowił metan a 60% objętościowych stanowił alkan. 

Obliczamy objętość metanu i alkanu w mieszaninie: 

$V_{\left(CH4\right)}=2,80\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 0,4=1,12\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$ 

$V_{\left(alkan\right)}=2,80\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 0,6=1,68\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$ 

 

Ze stechiometrii reakcji wynika, że do spalania metanu i alkanu potrzeba odpowiednio: 

$V_{\left(O2me\tan \right)}=2\cdot 1,12\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$ 

$V_{\left(O2alkan\right)}=\frac{3n+1}{2}\cdot 1,68\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

 

Wiemy, że sumarycznie objętość tlenu potrzebna do spalania obydwu związków wynosiła 13,16 dm³,

Sumujemy powyższe dwa równania co pozwoli obliczyć obliczamy n - liczbę atomów węgla w alkanie (dla ułatwienia obliczeń pomijamy jednostki objętości): 

$\frac{3n+1}{2}\cdot 1,68+2\cdot 1,12=13,16$  

$\left(1,5n+0,5\right)\cdot 1,68+2,24=13,16$ 

$2,52n+0,84+2,24=13,16$ 

$2,52n=10,08$ 

$n=4$ 

 

Wzór alkanu to:      C₄H₁₀