10 класс Предмет и значение органической химии § 13. Предмет и значение органической химии

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 13.7: Предмет и значение органической химии

Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.

Роман Жуков, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 13.6 13.8 →

Условие

Найдите молекулярную формулу предельного углеводорода, если при полном сгорании 25,0 г вещества образовалось 36,0 г воды. Также вычислите массу полученного углекислого газа.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения массы и свойствами предельных углеводородов (алканов). Общая формула алканов имеет вид C_nH_2n+2. При полном сгорании они реагируют с кислородом, образуя углекислый газ и воду.

Шаг 1. Вычисление количества вещества воды

Сначала найдем молярную массу воды H₂O:

M(H₂O)=2·M(H)+M(O)=2·1+16=18 г/моль

Теперь вычислим количество вещества воды, которое образовалось при реакции:

n(H₂O)=m(H₂O)/M(H₂O)=36,0/18=2,0 моль

Шаг 2. Определение индекса водорода в формуле углеводорода

Из уравнения горения видно, что весь водород из исходного углеводорода перешел в состав воды. В одной молекуле воды содержится 2 атома водорода. Следовательно, количество атомов водорода в исходном веществе равно удвоенному количеству молей воды:

n(H)=2·n(H₂O)=2·2,0=4,0 моль

Найдем массу водорода в исходной пробе:

m(H)=n(H)·M(H)=4,0·1=4,0 г

Так как масса всего образца равна 25,0 г, то масса углерода в нем составляет:

m(C)=m(вещества)-m(H)=25,0-4,0=21,0 г

Вычислим количество вещества углерода:

n(C)=m(C)/M(C)=21,0/12=1,75 моль

Шаг 3. Установление молекулярной формулы

Найдем соотношение количеств веществ углерода и водорода в соединении:

n(C):n(H)=1,75:4,0

Разделим обе части отношения на меньшее число (1,75):

1,75/1,75:4,0/1,75=1:2,28...

Полученное отношение не является целым числом, что противоречит условию о том, что это предельный углеводород. Давайте проверим расчеты через общую формулу алкана C_nH_2n+2.

Масса одного моль алкана: M=12n+1(2n+2)=14n+2.

Количество вещества алкана: n(алкан)=25,0/14n+2.

По уравнению реакции C_nH_2n+2+O₂→nCO₂+(n+1)H₂O, количество воды связано с количеством алкана соотношением:

n(H₂O)=(n+1)·n(алкан) 2,0=(n+1)·25,0/14n+2

Решим полученное уравнение относительно n:

2,0·(14n+2)=25,0·(n+1) 28n+4=25n+25 28n-25n=25-4 3n=21 n=7

Так как n=7 — целое число, условие выполнено. Молекулярная формула предельного углеводорода: C₇H_2·7+2=C₇H₁₆.

Шаг 4. Вычисление массы углекислого газа

Запишем уравнение горения гептана C₇H₁₆:

C₇H₁₆+11O₂→7CO₂+8H₂O

Из уравнения следует, что из 1 моль углеводорода образуется 7 моль углекислого газа. Найдем количество вещества самого углеводорода:

M(C₇H₁₆)=7·12+16·1=84+16=100 г/моль n(C₇H₁₆)=25,0/100=0,25 моль

Количество вещества углекислого газа:

n(CO₂)=7·n(C₇H₁₆)=7·0,25=1,75 моль

Молярная масса углекислого газа:

M(CO₂)=12+2·16=44 г/моль

Масса углекислого газа:

m(CO₂)=n(CO₂)·M(CO₂)=1,75·44=77,0 г

Проверка по закону сохранения массы

Суммарная масса продуктов должна быть равна сумме масс реагентов. Масса кислорода, участвовавшего в реакции:

n(O₂)=11·n(C₇H₁₆)=11·0,25=2,75 моль m(O₂)=2,75·32=88,0 г

Масса реагентов: m(углеводород)+m(O₂)=25,0+88,0=113,0 г.

Масса продуктов: m(CO₂)+m(H₂O)=77,0+36,0=113,0 г.

Закон сохранения массы выполняется верно.

Ответ

Молекулярная формула: C₇H₁₆

Масса CO₂: 77,0 г

В условии даны данные для алкана. Ключевой момент — составить уравнение связи между массой образца, массой воды и индексом n в общей формуле C_nH_2n+2. Прямой вывод эмпирической формулы через деление моль может дать дробные числа, если не учесть стехиометрию горения или ошибки округления, поэтому надежнее использовать алгебраический метод с переменной n.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 13.7 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 13.7?

Краткий ответ: Молекулярная формула: C_7H_16 Масса CO_2: 77,0 г.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 13. Предмет и значение органической химии.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.