烷烃燃烧问题

这是数学问题,烷烃的分子式可写成CnH2n+2, 即n个碳原子就有2n+2个氢原子,如果都完全燃烧,1 mol 烷烃就需要(2n+1) mol 的氧原子.(是原子,我省得除2了)

设烷烃的质量为m, 则摩尔数是 m/(12*n+2n+2), 则需要氧气摩尔数是
m*(2n+1)/(14n+2), 这个式子在n=1时取得最大值.

所以对同等质量的烷烃,在完全燃烧的情况下,甲烷消耗的氧气最多.

如果考虑所有的烃,那也是一回事,我上述太啰嗦了. 这样看, 我们看"耗氧效率".要耗一摩尔氧气,需碳原子一摩尔,或氢原子四摩尔,(请注意我说的是原子还是分子,不再提醒了),这二者质量比是3:1,所以对于同质量的碳和氢,氢耗的氧多.无论对于什么烃,都可以看作是碳和氢原子的混合,所以你懂了,对一定质量的烃,氢占的质量越大,则整体耗的氧越多. 烷烃只有碳碳单键,所以氢是相对多的,在碳原子相同的烃中烷烃耗氧最多,这不用多说了吧. 而上面已证明了甲烷是耗氧最多的烷烃,所以你可以说,相同质量完全燃烧下,甲烷是耗氧最多的烃

相同摩尔的烷烃 甲烷的质量最少，同理质量相同的烷烃 甲烷摩尔量最大 消耗的氧气就多