Rozwiązanie:

$M_{\mathrm{CaCO}{}_3}=100\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$ $M_{\mathrm{CO}{}_2}=44\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Na podstawie mas molowych CaCO₃ i CO₂ oraz równania reakcji:

$\mathrm{CO}{}_2+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}){}_2\to \mathrm{CaCO}{}_3+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

obliczmy, ile gramów CO₂ przereagowało skoro powstało 6 gramów osadu CaCO₃:

$\begin{array}{ccc}44\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2& -& 100\mathrm{g}\mathrm{CaCO}{}_3\\ & & \\ x& -& 6\mathrm{g}\mathrm{CaCO}{}_3\end{array}$

$x=\frac{44\mathrm{g}\cdot 6\mathrm{g}}{100\mathrm{g}}=2,64\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2$

Warto zauważyć, że węgiel budujący CO₂ pochodzi od spalanego alkanu. Masa węgla zawartego w 2,64 g CO₂ jest również równa masie węgla zawartego w 0,86 g alkanu. Obliczmy masę węgla w powstałym CO₂:

$\begin{array}{ccc}44\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2& -& 12\mathrm{g}\mathrm{C}\\ & & \\ 2,64\mathrm{g}\mathrm{CO}{}_2& -& y\end{array}$

$y=\frac{2,64\mathrm{g}\cdot 12\mathrm{g}}{44\mathrm{g}}=0,72\mathrm{g}\mathrm{C}$

Alkan składa się wyłącznie z węgla i wodoru, zatem masa wodoru zawartego w 0,86 g alkanu wynosi:

$m_{\mathrm{H}}=0,86\mathrm{g}-0,72\mathrm{g}=0,14\mathrm{g}$

W celu ustalenia wzoru alkanu, obliczmy liczbę moli węgla i wodoru w jego próbce, a następnie ich stosunek molowy.

$n_{\mathrm{C}}=\frac{0,72}{12\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}=0,06\mathrm{mol}$
$n_{\mathrm{H}}=\frac{0,14\mathrm{g}}{1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}=0,14\mathrm{mol}$

$n_{\mathrm{C}}:n_{\mathrm{H}}=0,06:0,14=6:14$

Odpowiedź. Wzór sumaryczny alkanu to C₆H₁₄.

 

---

Wskazówka:

Wzór empiryczny badanego związku to C₃H₇, najprostszy alkan o takim stosunku węgla do wodoru to C₆H₁₄