2-39. При полном сгорании газообразного углеводорода объемом 5 л (н. у.) получено 15 л (н. у.) оксида углерода (IV) и 16,07 г воды. Выведите молекулярную формулу этого углеводорода.

Для решения задачи используем Протокол Я (Общий лингвистический анализ) и Протокол А (Орфография) и Блок 4 (Универсальный алгоритм решения заданий для всех предметов).

1. Определим количество вещества углекислого газа:

$$n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{15 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.67 \text{ моль}$$

2. Определим количество вещества воды:

$$n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{16.07 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.89 \text{ моль}$$

3. Определим количество вещества газообразного углеводорода:

$$n(C_xH_y) = \frac{V}{V_m} = \frac{5 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.22 \text{ моль}$$

4. Запишем уравнение реакции горения углеводорода:

$$C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$$

5. Найдем соотношение между количеством вещества углерода и водорода:

$$n(C) = n(CO_2) = 0.67 \text{ моль}$$ $$n(H) = 2 \cdot n(H_2O) = 2 \cdot 0.89 \text{ моль} = 1.78 \text{ моль}$$

6. Найдем соотношение между количеством вещества углеводорода, углерода и водорода:

$$n(C_xH_y) : n(C) : n(H) = 0.22 : 0.67 : 1.78 \approx 1 : 3 : 8$$

7. Выведем молекулярную формулу углеводорода:

$$C_3H_8$$ – пропан

Ответ: $$C_3H_8$$