设烃为CxHy,则其完全燃烧的化学方程式:
CxHy + (x + y/4)O2 =点燃= xCO2 + y/2H2O
设烃的质量为mg,则耗去的O2的质量为:
m(O2) = 32*(x + y/4) *mg / (12x + y)
则:(x + y/4) / (12x + y)的值越大,耗氧量越大.
(x + y/4) / (12x + y) = (4x + y) / (48x+4y) = (4 + y/x) / (48 + 4y/x)
令y/x = k,上式可改写为:(4 + k) / (48 + 4k)
(4 + k) / (48 + 4k) = (4+k) / [32 + 4(4+k)]
令a = 4+k,上式改写为:a / (32 + 4a)
a / (32 + 4a) = 1 / (32/a + 4)
可以发现,当a越大时,(x + y/4) / (12x + y)的值越大.
因为a = 4 + y/x,所以当y/x越大时,(x + y/4) / (12x + y)的值越大.
y/x是烃中的氢碳原子个数比,即:烃中氢的质量分数越大,同质量下,燃烧时需要的氧气越多.
等质量的不同烃的含氧衍生物燃烧,显然产物只有二氧化碳和水,一个C消耗2个氧原子,2个H消耗1个O原子。所以算出2者的物质的量,再分别算出2种有机物C,H的物质的量以及消耗的氧,再减去本身所带的氧,就可以了。接着就是比较了。也可以依次根据C,H的数目定性的判断哈。
12g的H2和 12g的C进行完全燃烧,前者是6mol的H2后者是1mol的C,耗O2量分别是3mol和1mol,分别是96g O2和32g O2。
由此我们可以轻易看出同质量的H2完全燃烧耗氧量是同质量C的3倍,这可以解释为什么H质量分数越大,耗氧量越大。
H原子质量分数1,而C原子质量分数是12