Kémia házit hogy kell megcsinálni?

Az alkanolok általános képlete CnH2n+2O vagyis akármennyi szénatomot is tartalmaz egy alkanol molekula, a hidrogénatomok száma annak duplájánál 2-vel több, és van még 1 db oxigén atom is a molekulában. Ezt úgy lehet elképzelni, ha mondjuk elképzelünk vízszintesen egy sor szénatomot, akkor minden láncközi szénatom 2 hidrogénhez kapcsolódik, a láncvégi 2 pedig 3-hoz, de az egyiknél "közbe van iktatva" a szén és a hidrogén közé egy oxigénatom is. Például a 6 szénatomos hexanol így néz ki:

[link]

Itt látható, hogy ahány szénatomból áll a szénlánc, ugyanannyi hidrogénatom kapcsolódik a lánchoz "felül" és ugyanannyi "alul" is, tehát összesen pont 2-szer annyi, plusz még a két végén van még +2, és az egyiknél közbeiktatva egy oxigén is. Így jön ki, hogy a 6 szénatomra 2*6+2=14 hidrogénatom jut.

Remélem eddig érthető voltam, most lássuk a következő lépést:

A térfogatból anyagmennyiséget tudunk számolni:

Azt kell tudni, hogy a standard állapotú (25°C-os és légköri nyomású) gáz 1 mol-ja 24,5 dm^3 térfogatú, mindegy milyen gázról is van szó.

Tehát a 4,9 dm^3 az: n=V/(24,5 dm^3/mol)=0,2 mol

Mivel egy alkoholmolekula legalább 1 db szénatomot tartalmaz (ekkor a metanolról beszélünk), törtszámút nem tartalmazhat, ezért az alkohol anyagmennyisége vagy ennyi, vagy ennek egész számmal elosztott törtje lesz (0,2/2, vagy 0,2/3, vagy 0,2/4 stb. aszerint, hogy egy alkanolmolekula hány db szénatomot tartalmaz, vagyis mennyi az n értéke).

Az alkanol moláris tömege általános esetben (n db szénatom/molekula esetén):

M(alkanol)=n*M(C)+(2n+2)*M(H)+M(O)=n*12+(2n+2)*1+16=14n+18. (Ugye a periódusos rendszerben megtaláljuk, hogy a szén moláris tömege 12 g/mol, a hidrogéné 1 g/mol, az oxigéné pedig 16 g/mol.)

Ekkor felírhatunk egy olyan egyenletet, mely szerint az alkohol anyagmennyisége a szénének (ami 0,2 mol) egész számmal osztott értéke:

4,6/(14n+18)=0,2/X ahol x egész szám

és ugye n-nek is egész számnak kell lennie

most megszorzom mindkét oldalt a nevezők szorzatával, vagyis: X*(14n+18)-cal:

4,6X=0,2*(14n+18)

vagyis:

4,6X=2,8n + 3,6

most pedig osszuk el mindkét oldalt 4,6-tal:

x=(2,8/4,6)n + 3,6/4,6

A törteket bővítve, majd egyszerűsítve ezt kapjuk:

x=(14/23)n + 18/23

És most próbálkozni kell az n helyére pozitív egész számokat helyettesítgetni, hogy az X is egész számra jöjjön ki:

1-re nem jön ki egész szám, de 2-re már meg is van:

x=(14/23)*2 + 18/23 = 28/23 + 18/23 = 46/23=2

vagyis n is 2 és x is 2

tehát 2 szénatomos alkoholról van szó, ami az etanol (C2H6O) és az anyagmennyisége pont a fele (1/x-szerese, vagyis 1/2-ed része) a szén anyagmennyiségének, vagyis 0,2 mol / 2 = 0,1 mol etanolt égettünk el.

Ellenőrzés:

Az etanol moláris tömege: M(C2H6O)=(2*12+6*1+16) g/mol = 46 g/mol, tehát ebből 4,6 g anyagmennyisége:

n=m/M=4,6 g / (46 g/mol) = 0,1 mol.

Remélem érthető voltam, és kapok zöld kezet. Nagyon sok ideig dolgoztam a válaszon.