Servus, das ist eine der einfachsten berechnungen in der Chemie, wenn man das Prinzip verstanden hat!
Zuächst musst du alles nehmen was du aus der Angabe bekommst:
Das Alkan besteht nur aus C und H
m(Alkan) = 3,0g
m(CO2) = 8,8g m(H2O) = 5,4g
So, jetzt musst du wissen, dass bei der vollständigen verbrennung sämtlicher Kohlenstoff in CO2 und sämtlicher Wasserstoff in H2O umgewandelt wird. Wir Haben nur die Masse der Verbrennungsprodukte, das heißt wür müssen zuerst den Massenanteil von C in CO2 und den Massenanteil von H in H2O bestimmen (Das ist ja dann die Masse an C bzw H, die zuvor im Alkan war!)
Das geht über die molare Masse:
M(C) = 12 , M(CO2) = 44
m(C in CO2) = 12/44 * m(CO2) = 12/44 * 8,8g = 2,4g
Soviel Kohlenstoff ist in dem entstandenen CO2 , und weil das genau das CO2 ist das bei der Vrebrennung entstanden ist war soviel Kohlenstoff vorher im Alkan!
Das selbe noch mit H:
M(H) = 1 M(H2O) = 18
m(H in H2O) = 2/18 * m(H2O) die 2, weil H ja 2x in H2O vorkommt; = 2/18 * 5,4g = 0,6g
Jetzt berechnen wir von C und H jeweils die Stoffmenge:
n(C) = m/M = 2,4g / 12g/mol = 0,2mol
n(H) = m/M = 0,6g / 1g/mol = 0,6mol
Was für die weitere berechnung wichtig ist ist das Stoffmengenverhältnis, dazu Teilen wir alle Stoffmengen durch die kleinste die wir erhalten haben.
n(C) : n(H) = 0,2mol / 0,2mol : 0,6mol / 0,2mol
n(C): n(H) = 1 : 3
wir haben in dem Alkan also 3x soviel H wie C .. damit sind wir fast fertig.
Wir wissen schonmal die Verhältnisformel: (CH3)*n
n wissen wir noch nicht, denn wir könnten ja zB 1C und 3H haben, oder auch 2C und 6H oder 3C und 9H .. auf alle dieser formeln würden unsere bisherigen berechnungen zutreffen.
Wir wissen aber dass ein Alkan gesucht ist , und Alkane haben (bekannterweise) immer die Summenformel: C*n H 2*n+2 ..
Jetzt müssen wir mit n nur solange durchprobieren, bis sowohl die errechnete Verhältnisformel als auch die Summenformel der Alkane stimmt:
n=1
Verhältnisformel (CH3)*1 = CH3
Alkanformel: C*1 H 2*1+2 = CH4
n ist also nicht 1!
n=2
Verhältnisformel (CH3)*2 = C2H6
Alkanformel: C*2 H2*2+2 = C2H6
n ist also 2, das verbrannte Alkan hat die Summenformel C2H6 (Ethan)!
Übersichtlicher aknn ichs kaum erklären - für nen Stern wär ich Dankbar :)
