Một alkane có khối lượng mol gấp 2,4 lần khối lượng phân tử H2O. Tìm công thức của alkane

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần biết khối lượng phân tử của H₂O. Khối lượng mol của nước (H₂O) được tính như sau:

- H: 1 g/mol (có 2 nguyên tử H trong H₂O) → 2 × 1 = 2 g/mol
- O: 16 g/mol

Vậy khối lượng mol của H₂O là:
\[
2 + 16 = 18 \, \text{g/mol}
\]

Theo đề bài, khối lượng mol của alkane (CₙH₂ₙ₊₂) gấp 2,4 lần khối lượng phân tử của H₂O. Từ đó ta có:
\[
M_{\text{alkane}} = 2.4 \times M_{H_2O} = 2.4 \times 18 \, \text{g/mol} = 43.2 \, \text{g/mol}
\]

Giả sử alkane có công thức chung là \( C_nH_{2n+2} \). Khối lượng mol của alkane được tính như sau:
\[
M_{\text{alkane}} = 12n + (2n + 2) = 14n + 2
\]

Đặt \( 14n + 2 = 43.2 \):
\[
14n = 43.2 - 2 = 41.2 \\
n = \frac{41.2}{14} \approx 2.943
\]

Giá trị gần nhất của n là 3. Do đó, chúng ta thử với \( n = 3 \) để tìm công thức:

Nếu n = 3, công thức phân tử sẽ là:
\[
C_3H_{2 \times 3 + 2} = C_3H_8
\]

Vậy công thức của alkane là **C₃H₈** (propane).

Xác nhận khối lượng mol của C₃H₈:
- C: 12 g/mol × 3 = 36 g/mol
- H: 1 g/mol × 8 = 8 g/mol
- Tổng khối lượng mol = 36 + 8 = 44 g/mol.

Khối lượng mol này gần với 43.2 g/mol và lớn hơn khối lượng mol của H₂O, vì vậy có thể kết luận rằng công thức của alkane này chính là **C₃H₈ (propane)**.