Mi az összegképlete annak az oxigéntartalmú szerves vegyületnek, aminek ismeretlen tömegű mintájának égésekor 0,04 mol CO2 és 0,03 mol H2O keletkezik?

Valóban az a tapasztalati képlete. Viszont!

Nincs olyan (középiskolában tuti nincs) szerves vegyület, amiben páratlan számú hidrogén lenne! Mindig 2n+2, 2n, 2n-2, 2n-4.... a hidrogénatomok száma, úgyhogy mindig páros szám lesz. Ezért nem is (C2H3)nOx a képlete, hanem egyből már (C4H6)nOx, amiben a hidrogének száma 2m-2 (ha m szénatom van benne), tehát két kettős (vagy egy hármas) kötés lehet talán benne, vagy esetleg egy kettős kötés (C=C) és egy oxocsoport (C=O).

Azt is beláthatjuk, hogy kb. bármennyi hidroxilcsoport lehet benne, ugyanis egy szén és egy hidrogén közé bármikor betehetek egy oxigént, és a kötések ugyanúgy jól lesznek (az oxigénnek lesz egy kötése a szénnel és egy a hidrogénnel), tehát ez alapján kb. bármennyi oxigén lehet benne.

Még felírhatjuk az égési egyenletet:

(C4H6)nOx + (5,5n-x)/2 O2 -> 4n CO2 + 3n H2O,

és erre felírhatjuk esetleg azt, hogy (5,5n-x)/2<11, de az x-re ez is eléggé tág határokat ad.

Ennyit tudtam hozzáfűzni, ha valami nálam okosabb erre téved, akkor ránézhetne még :D Megkérdezhetem, hogy honnan van a feladat?

n CxHyOz + O2 → 0,04 CO2 + 0,03 H2O

n x = 0,04

n y/2 = 0,03

n y = 0,06

n x / n y = 0,04 / 0,06

x / y = 2 / 3

Mivel az összegképletben x, y és z csak egész szám lehet és x csak páros lehet, rögzíteni kell ezek közül kettőt:

Ha z = 1:

x = 2 → y = 3: C2H3O

A C-C illetve C-O-C lánc esetében sem lehet kitölteni a C atomok 4-es vegyértékét (kevés a H).

x = 4 → y = 6: C4H6O

A 4 C atom vegyértékeinek lekötéséhez a 6 H + O kevés nyílt lánc és 1 x-es kötések esetén, azonban gyűrűs formában és C=C kötéssel lehetséges: oxa-ciklopentén vagy IUPAC nevén dihidrofurán, aminek több izomerje (2,3- és 2,5-dihidrofurán) létezik:

[link]

Megjegyzés: nem gondolom hogy létezik egzakt matematikai megoldás, de én is tévedhetek nyilván.

Itt jobban látszik a vegyület:

[link]

#4

"A kérdést pontatlanul írtam ki..."

Cseszdmeg, ehhez nem tudok mást hozzáfűzni.