đốt cháy hoàn toàn 3,6 gam một hidrogencarbon X thì thu được $6,1975$ $l$ $CO_2$ (đkc). Xác định CTCT của X?

Question

Béo éo lùn · Accepted Answer

Timi · Answer

Để xác định công thức cấu tạo của hidrocacbon X, trước hết chúng ta cần tính số mol CO₂ được sinh ra từ quá trình đốt cháy.

1. **Tính số mol CO₂:**
   Theo lý thuyết, tại điều kiện tiêu chuẩn (đkc), 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít. Do đó, số mol CO₂ sinh ra là:

$$
   n_{CO_2} = \frac{V_{CO_2}}{22,4} = \frac{6,1975}{22,4} \approx 0,2765 \text{ mol}
   $$

2. **Tính số mol carbon có trong hidrocacbon X:**
   Trong phản ứng đốt cháy, mỗi mol hidrocacbon sẽ tạo ra số mol CO₂ tương ứng với số nguyên tử carbon trong hidrocacbon đó. Do đó, số mol carbon trong X cũng là 0,2765 mol.

3. **Tính khối lượng carbon:**
   Khối lượng carbon có trong hidrocacbon X là:

$$
   m_{C} = n_{C} \times M_{C} = 0,2765 \times 12 \approx 3,318 \text{ gam}
   $$

4. **Tính số mol hidro trong hidrocacbon X:**
   Gọi hidrocacbon X có công thức là $C_nH_m$. Theo phản ứng đốt cháy, ta có:
   $$
   C_n + O_2 \rightarrow nCO_2 + \frac{m}{4} H_2O
   $$
   Từ đó, ta biết rằng để mỗi 1 mol CO₂ tạo ra 1 mol H₂O, thì số mol H₂O sẽ là $\frac{m}{4}$. Tổng số mol O₂ cần thiết là:

$$
   nO_2 = n + \frac{m}{4}
   $$

Nhưng trước tiên, ta cần tìm số mol H:

Giả sử m là số nguyên dương. Khối lượng hidrocacbon là:

$$
   m_{X} = m_{C} + m_{H}
   $$
   Trong đó:

$$
   m_{H} = n_{H} \times M_{H} = \frac{m}{2} \times 1
   $$

Ta có tổng khối lượng hidrocacbon:

$$
   3,6 = 3,318 + \frac{m}{2}
   $$

Giải phương trình trên:

$$
   \frac{m}{2} = 3,6 - 3,318 \approx 0,282
   $$

Vậy $m \approx 0,564 \text{ mol} \approx 1 \text{ (làm tròn)}$.

5. **Tính công thức phân tử:**
   Vậy ta có công thức của X là $C_nH_m = C_3H_6$.

Từ đó, ta có công thức cấu tạo của hidrocacbon X là **C3H6**.

Kết luận: Công thức cấu tạo của hidrocacbon X là **C3H6** (Propene).