Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm ankan X và anken Y, thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Xác định công thức và tính khối lượng của X trong m gam hỗn hợp trên.

Số mol CO2 = 0,14 mol Số mol H2O = 0,23 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

Khối lượng của hỗn hợp ban đầu = Khối lượng của CO2 và H2O thu được m = (0,14 mol CO2 x 44,01 g/mol CO2) + (0,23 mol H2O x 18,02 g/mol H2O) m = 11,6342 g

Vậy số mol của hỗn hợp ban đầu:

n = m / (Mx + My)

Trong đó, Mx và My lần lượt là khối lượng mol của ankan và anken.

Giả sử số mol ankan và anken trong hỗn hợp lần lượt là x và y, ta có:

n = x + y

Bằng cách sử dụng tỉ lệ stoichiometry trong phản ứng đốt cháy, ta có:

0,14 mol CO2 tương ứng với x mol ankan 0,23 mol H2O tương ứng với y mol anken

Từ đó, ta có hệ phương trình:

x / y = 0,23 / (0,5 x 0,14) x / y = 3,286

Ta sử dụng công thức tính khối lượng của ankan X:

Mx = m / (n + y * (C + 1 - 2 * C') / (2 * C'))

Trong đó, C và C' lần lượt là số carbon và số hydrogen trong công thức cấu tạo của anken Y.

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

Mx = 11,6342 g / (x + y * (4 + 1 - 2 * 2) / (2 * 2)) Mx = 56,1 g/mol

Vậy công thức cấu tạo của ankan X là C4H10, và khối lượng của X trong m gam hỗn hợp trên là:

mX = Mx * nx mX = 56,1 g/mol * x mol mX = 56,1 g/mol * 0,0923 mol mX = 5,17 g

Vậy khối lượng của ankan X trong m gam hỗn hợp trên là 5,17 g.