При полном сгорании неизвестной массы углеводорода образовалось 4,48 л CO2 и 3,6 г воды. Относительная...

Для определения молекулярной формулы углеводорода, основываясь на данных о продуктах его сгорания, следует выполнить несколько шагов.

1. Определение количества образовавшихся молей CO2 и H2O:

   • Объем CO2: 4,48 л. Используя уравнение состояния для идеального газа при нормальных условиях (1 моль газа занимает 22,4 л), находим количество молей CO2: [ n(\text{CO}_2) = \frac{4,48 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ]

   • Масса воды: 3,6 г. Молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль, следовательно, количество молей H2O: [ n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{3,6 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ]

2. Определение количества атомов углерода и водорода в углеводороде:

   • Каждый моль CO2 образуется из 1 моля атомов углерода. Таким образом, количество молей углерода в углеводороде: [ n(\text{C}) = 0,2 \, \text{моль} ]

   • Каждый моль H2O образуется из 2 молей атомов водорода. Таким образом, количество молей водорода в углеводороде: [ n(\text{H}) = 2 \times 0,2 \, \text{моль} = 0,4 \, \text{моль} ]

3. Определение эмпирической формулы углеводорода:

   Соотношение атомов углерода и водорода в углеводороде: [ \text{C}{0,2} \text{H}{0,4} ] Упрощая соотношение, получаем эмпирическую формулу: [ \text{CH}_2 ]

4. Определение молекулярной формулы:

   • Относительная плотность углеводорода по водороду равна 14. Это означает, что молекулярная масса углеводорода в 14 раз больше массы водорода, т.е. равна (14 \times 2 = 28) г/моль (поскольку молекулярная масса водорода H2 равна 2 г/моль).

   • Эмпирическая формула CH2 имеет молекулярную массу: (12 (\text{C}) + 2 \times 1 (\text{H}) = 14) г/моль.

   • Чтобы получить молекулярную массу 28 г/моль, эмпирическая формула должна быть удвоена: [ (\text{CH}_2)_2 = \text{C}_2\text{H}_4 ]

Таким образом, молекулярная формула углеводорода — C2H4.

Для решения данной задачи нам необходимо найти количество углерода и водорода в молекуле углеводорода.

1. Найдем количество моль CO2: V(CO2) = 4,48 л n(CO2) = V(CO2) / Vm(CO2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

2. Найдем количество моль воды: m(H2O) = 3,6 г n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 3,6 / 18 = 0,2 моль

3. Определим количество углерода и водорода в молекуле углеводорода: n(C) = 0,2 моль n(H) = 2 * 0,2 = 0,4 моль

4. Составим молекулярную формулу углеводорода с учетом относительной плотности вещества по водороду равной 14: CnH2n = C0,2H0,4 Учитывая, что отношение количеств углерода и водорода в молекуле углеводорода должно быть целым числом, получаем, что молекулярная формула углеводорода - CH2.