Чтобы установить формулу соединения на основе известного количества этиленового углеводорода и кислорода, нужно сначала составить уравнение реакции сгорания этилена, а затем применить закон Оствальда.
Шаг 1: Составление уравнения реакции сгорания этилена.
Согласно заданию, 0,5 моль этиленового углеводорода сжигается с 33,6 л кислорода при нормальных условиях (н. у.).
Уравнение реакции сгорания этилена выглядит следующим образом:
C2H4 + O2 → CO2 + H2O
Шаг 2: Применение закона Оствальда.
Для составления уравнения реакции сгорания этилена подставляем коэффициенты в виде x, y, z и w:
C2H4 + xO2 → yCO2 + zH2O
С учетом правила сохранения массы, количество углерода, водорода и кислорода в реакционных веществах и продуктах должно быть одинаковым.
Углерод: В этиленовом углеводороде (C2H4) содержится 2 атома углерода, а в углекислом газе (CO2) – также 2 атома углерода. Это означает, что коэффициент y = 1.
Водород: В этиленовом углеводороде (C2H4) содержится 4 атома водорода, а воды (H2O) – также 2 атома водорода. Это означает, что коэффициент z = 2.
Кислород: В этиленовом углеводороде (C2H4) нет атомов кислорода, а в кислороде (O2) содержится 33,6 л.
Молярный объем идеального газа при н.у. равен 22,4 л/моль.
Таким образом, количество молей кислорода равно (33,6 л / 22,4 л/моль) ≈ 1,5 моль.
Это означает, что коэффициент x = 1,5.
Теперь можно записать окончательное уравнение реакции сгорания этилена:
C2H4 + 1,5O2 → CO2 + 2H2O
Шаг 3: Определение формулы соединения.
Исходя из составленного уравнения реакции сгорания этилена, можно определить формулу соединения. В формуле соединения присутствуют два атома углерода и четыре атома водорода.
Согласно IUPAC, формула соединения этилена – C2H4 – называется этиленом.
Итак, ответ на вопрос: формула соединения, которое сжигается при реакции, - С2Н4, и его название по IUPAC - этилен.
Для решения данной задачи необходимо знать названия веществ и их формулы, а также различные свойства растворов.
1. Сульфат бериллия (BeSO4) - это соль, которая содержит катион бериллия(Be2+) и анион сульфата(SO4^2-). Растворы сульфата бериллия различаются по своей реакционной способности. Они могут быть использованы в щелочной, нейтральной или даже кислой среде. Соответственно, среда раствора может быть любой из предложенных вариантов - А, Б или В.
2. Нитрит калия (KNO2) - это соль, содержащая катион калия (K+) и анион нитрита (NO2^-). Раствор нитрита калия оказывается кислым, так как ион нитрита (NO2^-) проявляет кислотные свойства.
3. Нитрат свинца (II) (Pb(NO3)2) - это соль, содержащая катион свинца (Pb2+) и анион нитрата (NO3^-). Раствор нитрата свинца (II) также оказывается кислым, так как анион нитрата (NO3^-) также проявляет кислотные свойства.
4. Хлорид меди(II) (CuCl2) - это соль, содержащая катион меди (Cu2+) и анион хлорида (Cl^-). Раствор хлорида меди (II) оказывается кислым, так как анион хлорида (Cl^-) проявляет кислотные свойства.
Таким образом, соответствие между названием вещества и средой его водного раствора можно установить следующим образом:
Шаг 1: Составление уравнения реакции сгорания этилена.
Согласно заданию, 0,5 моль этиленового углеводорода сжигается с 33,6 л кислорода при нормальных условиях (н. у.).
Уравнение реакции сгорания этилена выглядит следующим образом:
C2H4 + O2 → CO2 + H2O
Шаг 2: Применение закона Оствальда.
Для составления уравнения реакции сгорания этилена подставляем коэффициенты в виде x, y, z и w:
C2H4 + xO2 → yCO2 + zH2O
С учетом правила сохранения массы, количество углерода, водорода и кислорода в реакционных веществах и продуктах должно быть одинаковым.
Углерод: В этиленовом углеводороде (C2H4) содержится 2 атома углерода, а в углекислом газе (CO2) – также 2 атома углерода. Это означает, что коэффициент y = 1.
Водород: В этиленовом углеводороде (C2H4) содержится 4 атома водорода, а воды (H2O) – также 2 атома водорода. Это означает, что коэффициент z = 2.
Кислород: В этиленовом углеводороде (C2H4) нет атомов кислорода, а в кислороде (O2) содержится 33,6 л.
Молярный объем идеального газа при н.у. равен 22,4 л/моль.
Таким образом, количество молей кислорода равно (33,6 л / 22,4 л/моль) ≈ 1,5 моль.
Это означает, что коэффициент x = 1,5.
Теперь можно записать окончательное уравнение реакции сгорания этилена:
C2H4 + 1,5O2 → CO2 + 2H2O
Шаг 3: Определение формулы соединения.
Исходя из составленного уравнения реакции сгорания этилена, можно определить формулу соединения. В формуле соединения присутствуют два атома углерода и четыре атома водорода.
Согласно IUPAC, формула соединения этилена – C2H4 – называется этиленом.
Итак, ответ на вопрос: формула соединения, которое сжигается при реакции, - С2Н4, и его название по IUPAC - этилен.