При сжигании 3,9 г органического вещества плотность паров которого по водороду равна 39 образовалось...

Данное органическое вещество можно определить как пропан $C3H8$.

Для решения этой задачи нам нужно определить молярные массы всех веществ, участвующих в реакции.

Молярная масса воды $H2O$ = 18 г/моль Молярная масса углекислого газа $CO2$ = 44 г/моль

Сначала определим количество молей воды и углекислого газа, образовавшихся в результате сжигания органического вещества:

Молекула воды $H2O$ состоит из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Следовательно, количество молей воды равно: n$H2O$ = 2,7 г / 18 г/моль = 0,15 моль

Молекула углекислого газа $CO2$ состоит из 1 атома углерода и 2 атомов кислорода. Следовательно, количество молей углекислого газа равно: n$CO2$ = 13,2 г / 44 г/моль = 0,3 моль

Теперь определим количество молей углерода в органическом веществе, используя соотношение между количеством молей углерода и количеством молей углекислого газа: n$C$ = 0,3 моль

Так как молекула углерода содержит 1 атом углерода, это означает, что количество молей углерода равно 0,3 моль.

Теперь определим молярную массу органического вещества. Учитывая, что в органическом веществе содержится только углерод, количество молей углерода равно количеству молей органического вещества: m$C$ = 12 г/моль

Теперь мы можем определить молекулярную формулу органического вещества, зная количество молей углерода: C1H2O3

Таким образом, структурная формула этого соединения - C1H2O3.

Для установления структурной формулы органического вещества, необходимо определить его элементный состав и молекулярную формулу. Выполним это поэтапно.

1. Определение молекулярной массы вещества

Из условия задачи известно, что плотность паров вещества по водороду равна 39. Плотность паров по водороду показывает, во сколько раз молекулярная масса вещества больше массы одного атома водорода $1г/моль$.

Молекулярная масса вещества $M$ определяется как: $M=39\times 2=78\text{г/моль}$

2. Определение количества вещества углекислого газа и воды

Запишем химические уравнения для сжигания органического вещества $CxHyOz$: $\text{CxHyOz}+O_2\to C{O}_2+H_{2}O$

Из условия известно, что при сжигании образовалось 2,7 г воды $H₂O$ и 13,2 г углекислого газа $CO₂$. Рассчитаем количество вещества $\nu$ для H₂O и CO₂:

Молекулярная масса воды: $M(H_{2}O)=2\times 1+16=18\text{г/моль}$

Количество вещества воды: $\nu (H_{2}O)=\frac{2.7\text{г}}{18\text{г/моль}}=0.15\text{моль}$

Молекулярная масса углекислого газа: $M(C{O}_2)=12+2\times 16=44\text{г/моль}$

Количество вещества углекислого газа: $\nu (C{O}_2)=\frac{13.2\text{г}}{44\text{г/моль}}=0.3\text{моль}$

3. Определение количества атомов углерода и водорода в веществе

Из количества вещества углекислого газа найдем количество атомов углерода $C$: $\text{Количество атомов C}=\nu (C{O}_2)=0.3\text{моль}$

Из количества вещества воды найдем количество атомов водорода $H$: $\text{Количество атомов H}=2\times \nu (H_{2}O)=2\times 0.15=0.3\text{моль}$

4. Определение массы углерода и водорода

Масса углерода в исходном веществе: $m(C)=0.3\text{моль}\times 12\text{г/моль}=3.6\text{г}$

Масса водорода в исходном веществе: $m(H)=0.3\text{моль}\times 1\text{г/моль}=0.3\text{г}$

5. Определение массы кислорода

Общая масса исходного вещества: $m(\text{вещества})=3.9\text{г}$

Масса кислорода в исходном веществе: $m(O)=m(\text{вещества})-m(C)-m(H)=3.9\text{г}-3.6\text{г}-0.3\text{г}=0\text{г}$

6. Определение эмпирической формулы

Из вышеуказанных данных видно, что масса кислорода в исходном веществе равна нулю, следовательно, кислорода в составе нет. Тогда состав вещества будет CₓHᵧ.

Рассчитаем соотношение атомов углерода и водорода: $\text{Соотношение}\frac{C}{H}=\frac{0.3\text{моль}}{0.3\text{моль}}=1:1$

7. Определение молекулярной формулы

Эмпирическая формула: CH

Молекулярная масса эмпирической формулы $CH$: $M(CH)=12+1=13\text{г/моль}$

Соотношение молекулярной массы вещества к молекулярной массе эмпирической формулы: $\frac{78}{13}=6$

Следовательно, молекулярная формула: $(CH{)}_6=C_6{H}_6$

8. Структурная формула

Молекулярная формула C₆H₆ соответствует бензолу $C₆H₆$.

Заключение

Исходное органическое вещество - бензол, структурная формула которого:

    C6H6
       /\
      |  |
      \/

Таким образом, структурная формула этого соединения - бензол.