Egy nyílt láncú, telített dikarbonsavat [(CH2)n(COOH)2] 50,0 %-os le vegőfeleslegben égettek el. A vízgőz lecsapódása után kapott gázelegy 77,45 térfogat% nitrogént tartalmazott. (A levegő 21 térfogat% oxi gént és 79 térfogat% nitrogént tartalmaz.) ?

Szia!

Az égetés reakcióegyenlete:

(CH2)n(COOH)2 + (3n+1)/2 O2 = (n+2) CO2 + (n+1) H2O

Induljunk ki 100 dm3 levegőből, ami a V/V%-ok alapján tartalmaz:

79 dm3 N2-t és 21 dm3 O2-t

Mivel a N2 nem fog részt venni a reakcióban a kapott gázelegyben is 79 dm3 N2 lesz.

79 dm3 N2: 79/0,7745 = 102 dm3, 77,45 V/V-os elegyben van.

Mivel az összes sav elégett és O2 felesleget használtunk, illetve a vízgőz is lecsapódott, a kapott gázelegynek még tartalmaznia kell O2-t és CO2-t.

102 dm3 - 79 dm3 = 23 dm3 lesz az O2 és a CO2 együttes térfogata.

21 dm3 O2-ból indultunk ki, a reakcióban részt vett x dm3 O2.

Nem reagált(azaz a 23 dm3 elegyben lesz): 21-x dm3 O2.

A levegőfelesleg értéke megegyezik az oxigénfelesleg értékével.

Az oxigénfelesleg: maradék/felhasznált = (21-x)/x = 0,5

Az egyenlet megoldása = x = 14.

Tehát a 23 dm3 keverékben:

21-14= 7 dm3 O2

23-7 = 16 dm3 CO2

Összesítve: a reakcióban elreagált 14 dm3 O2 és keletkezett 16 dm3 CO2.

Mivel a gázok azonos állapotúak, a térfogatarányuk és az anyagmennyiség-arányuk megegyeznek.

A két gáz anyagmennyiség aránya: 14/16 = 7:8

Tehát, tudjuk a reakcióegyenlet szerint, hogy (3n+1)/2 mol O2 reakciójakor keletkezik (n+2) mol CO2, és ami a lényeges, hogy az anyagmennyiség-arányuk 7:8.

Ennek tudatában felírható ez az egyenlet:

[(3n+1)/2] / [n+2] = 7/8

Az egyenlet megoldása = n = 2.

Visszahelyettesítve, a dikarbonsav összegképlete:

(CH2)2(COOH)2 vagy C4H6O4

neve: butándisav vagy borostyánkősav