W reakcji wydzieliło się 5,6 dm³ pary wodnej odmierzonej w warunkach normalnych. Wiedząc, że w tych warunkach 1 mol gazu zajmuje objętość 22,4 dm³ możemy obliczyć ile moli H₂O powstało:

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ x& -& 5,6\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\end{array}$

$x=\frac{1\mathrm{mol}\cdot 5,6\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$x=0,25\mathrm{mol}\left(\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\right)$

Obliczamy masę wydzielonej wody (M = 18 g/mol) ze wzoru:

$n=\frac{m}{M}\Rightarrow m=n\cdot M$

gdzie: 

n - liczba moli

m -masa

M - masa molowa

$m_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}=0,25\mathrm{mol}\cdot 18\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$m_{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}=4,5\mathrm{g}$

 

Konstruujemy równanie reakcji spalania n moli nieznanego węglowodoru:

$\underset{2,9\mathrm{g}}{\mathrm{nCxHy}}+\frac{\mathrm{n}(2\mathrm{x}+\mathrm{y})}{4}\mathrm{O}{}_2\to \mathrm{nx}\mathrm{CO}+\underset{4,5\mathrm{g}}{\frac{\mathrm{ny}}{2}\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}$

Na jego podstawie określamy, że:

$\frac{ny}{2}=0,25\mathrm{mol}$

$ny=0,5\mathrm{mol}$

Obliczamy zawartość procentową wodoru w cząsteczce wody:

${\%}_{\mathrm{H}}=\frac{2\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}{18\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}\cdot 100\%$

${\%}_{\mathrm{H}}=11,11\%$

Obliczamy masę wodoru zawartą w 4,5 gramach wody:

$m_{\mathrm{H}}=0,1111\cdot 4,5\mathrm{g}$

$m_{\mathrm{H}}=0,5\mathrm{g}$

Węglowodór składa się z atomów wodoru i tlenu. Obliczamy masę węgla w próbce węglowodoru o masie 2,9 g:

$m_{\mathrm{C}}=2,9\mathrm{g}-0,5\mathrm{g}$

$m_{\mathrm{C}}=2,4\mathrm{g}$

Masa molowa atomu węgla to 12 g/mol. Wiedząc, że w n molach węglowodoru C_xH_y znajduje się nx moli atomów węgla, zauważamy, że:

$n=\frac{m}{M}$

$n_{}x=\frac{2,4\mathrm{g}}{12\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}$

$nx=0,2\mathrm{mol}$

Obliczamy stosunek atomów wodoru do węgla w C_xH_y:

$\frac{ny}{nx}=\frac{0,5\mathrm{mol}}{0,2\mathrm{mol}}$

$\frac{y}{x}=\frac{5}{2}$

$\frac{y}{x}=\frac{10}{4}$

 

Odpowiedź: Spalano poddano węglowodór o wzorze C₄H₁₀ - butan.