Ismeretlen, gáz-halmazállapotú, nyílt láncú, telített szénhidrogén 20 cm3-ét O2-el elegyítjük és tökéletesen elégetjük.100 cm3 vízmentes gázelegyet kapunk, melyet KOH oldaton átvezetve a gáztérfogat 60 cm3-re csökken. Melyik alkánt égettük el?

A logikádat nem értem (, vagy sántít.)

Én ilyenkor végig szoktam számolni, mert agyalással lehet gyorsabban megoldani, de könnyű hibázni.

De nézzük agyalva

Még a térfogat sem kell, elég csak annyi, hogy a CO2 térfogata a duplája, tehát 1 mól alkánból két mól CO2 keletkezik, ez pedig az etán.

Ell.:

C2H6 + 3,5 O2 = 2 CO2 + 3 H2O

Égetés:

20 cm3 + Y cm3 O2 --> 40 cm3 CO2 + 60 cm3 O2 + víz

1. Égési egyenlet általánosan

A telített alkánok (paraffinok) égésének általános egyenlete:

𝐶

𝑛

𝐻

2

𝑛

+

2

+

(

3

𝑛

+

1

)

2

𝑂

2

→

𝑛

𝐶

𝑂

2

+

(

𝑛

+

1

)

𝐻

2

𝑂

C

n

​

H

2n+2

​

+

2

(3n+1)

​

O

2

​

→nCO

2

​

+(n+1)H

2

​

O

A reakció után a keletkező víz cseppfolyósodik, így csak CO₂ és a megmaradt O₂ marad gáz halmazállapotban.

2. Kiindulási adatok

Alkán térfogata: 20 cm³

Égés utáni vízmentes gáztérfogat: 100 cm³ (CO₂ + maradék O₂)

KOH oldaton átvezetve a térfogat 60 cm³-re csökkent, tehát:

CO₂ elnyelődött →

𝐶

𝑂

2

CO

2

​

térfogata:

100

−

60

=

40

cm³

100−60=40 cm³

Maradék gáz (O₂): 60 cm³

Mivel az égéskor csak CO₂ keletkezik az alkánból, és annak térfogata n-szerese az alkán térfogatának, az egyenletből:

𝑛

=

40

20

=

2

n=

20

40

​

=2

3. Az alkán azonosítása

Ha

𝑛

=

2

n=2, akkor az alkán etán (C₂H₆), amelynek égési egyenlete:

𝐶

2

𝐻

6

+

7

2

𝑂

2

→

2

𝐶

𝑂

2

+

3

𝐻

2

𝑂

C

2

​

H

6

​

+

2

7

​

O

2

​

→2CO

2

​

+3H

2

​

O

Oxigénfogyasztás ellenőrzése:

Elméleti oxigénigény 1 mol etánhoz:

7

2

=

3.5

2

7

​

=3.5 mol O₂

20 cm³ etánhoz:

20

×

3.5

=

70

cm³ O

2

20×3.5=70 cm³ O

2

​

Kezdeti oxigénmennyiség: 70 + 60 = 130 cm³

Felhasznált oxigén: 70 cm³

Megmaradt oxigén: 60 cm³ (ami egyezik a kísérleti adatokkal).

Végső válasz

Az égetett alkán etán (C₂H₆) volt.