Сколько атомов углерода содержит молекулярная формула алкана Z, если при сгорании 18 г Z образуется 27 г воды?

Тема урока: Количество атомов углерода в молекуле алкана

Разъяснение:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения массы и знание атомных масс элементов.

В молекуле алкана Z содержится n атомов углерода. Масса алкана Z равна 18 г. При сгорании этого алкана образуется 27 г воды.

Воду можно представить как объединение молекул водорода (масса атома водорода - 1 г/моль) и молекул кислорода (масса атома кислорода - 16 г/моль). Общая масса одной молекулы воды равна 18 г/моль.

Согласно закону сохранения массы, общая масса продуктов реакции должна быть равна общей массе исходного вещества (алкана Z):

Масса алкана Z = Масса воды

Переведем массу воды и массу алкана в моль:

Масса алкана Z / Молярная масса алкана Z = Масса воды / Молярная масса воды

В данном случае масса алкана Z равна 18 г, а масса воды равна 27 г. Молярная масса алкана Z равна сумме масс углерода и водорода в молекуле алкана.

Найдем молярную массу воды:

Масса воды = (Масса водорода × Молярная масса водорода) + (Масса кислорода × Молярная масса кислорода)

Масса воды = (2 г × 1 г/моль) + (16 г × 1 г/моль) = 2 г/моль + 16 г/моль = 18 г/моль

Теперь можем решить уравнение:

18 г / (Молярная масса алкана Z) = 27 г / 18 г/моль

Молярная масса алкана Z = 2 моль

Найдем количество атомов углерода в алкане Z, учитывая, что каждый моль алкана содержит n молекул:

Количество атомов углерода = n × (Авогадро́во число)

Авогадро́во число ≈ 6.022 × 10^23 моль^-1

Таким образом, количество атомов углерода в алкане Z равно n × 6.022 × 10^23.

Демонстрация:
Дана молекулярная формула алкана Z. При сгорании 18 г Z образуется 27 г воды. Сколько атомов углерода содержит молекула алкана Z?

Решение:
1. Найдем молярную массу воды: (2 г × 1 г/моль) + (16 г × 1 г/моль) = 18 г/моль.
2. Теперь можем решить уравнение: 18 г / (Молярная масса алкана Z) = 27 г / 18 г/моль.
3. Найдем молярную массу алкана Z: Молярная масса алкана Z = 2 моль.
4. Найдем количество атомов углерода: Количество атомов углерода = n × (Авогадро́во число).

Совет:
Чтобы лучше понять данную задачу, рекомендуется ознакомиться с концепцией молярной массы и использовать периодическую систему элементов.

Задача на проверку:
Дана молекулярная формула алкана X. При сгорании 24 г X образуется 36 г воды. Сколько атомов углерода содержит молекула алкана X?