Для определения молекулярной формулы углеводорода, давайте рассмотрим данные, которые у нас есть, и выполним несколько шагов.

При сгорании углеводорода образуется углекислый газ (оксид углерода (V)) и вода. Мы можем использовать массы этих продуктов, чтобы найти количество углерода и водорода в углеводороде.

• Масса углекислого газа (CO2) = 35,2 г
• Масса воды (H2O) = 10,8 г

Теперь найдем количество молей углерода и водорода:

• Количество молей CO2: n(CO2) = масса / молярная масса = 35,2 г / 44 г/моль = 0,8 моль
• Количество молей H2O: n(H2O) = масса / молярная масса = 10,8 г / 18 г/моль = 0,6 моль

Так как каждый молекула CO2 содержит один атом углерода, то количество углерода в углеводороде:

• Количество углерода (C) = 0,8 моль

Каждая молекула H2O содержит два атома водорода, поэтому количество водорода:

• Количество водорода (H) = 0,6 моль * 2 = 1,2 моль

Теперь мы можем определить соотношение углерода и водорода в углеводороде:

• C : H = 0,8 : 1,2

Упрощая это соотношение, мы делим оба числа на 0,4:

• C : H = 2 : 3

На этом этапе у нас есть эмпирическая формула углеводорода C2H3. Теперь, чтобы найти молекулярную формулу, нам нужно использовать относительную плотность углеводорода по воздуху.

Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,863. Это означает, что молекулярная масса углеводорода в 1,863 раза больше молекулярной массы воздуха (средняя молекулярная масса воздуха ~ 29 г/моль):

• Молекулярная масса углеводорода = 1,863 * 29 г/моль ≈ 54 г/моль

Теперь мы можем найти молекулярную массу нашей эмпирической формулы C2H3:

• Молекулярная масса C2H3 = (2 * 12) + (3 * 1) = 24 + 3 = 27 г/моль

Теперь мы можем найти, сколько раз эмпирическая формула укладывается в молекулярную массу:

• 54 г/моль / 27 г/моль = 2

Это означает, что молекулярная формула углеводорода будет в два раза больше эмпирической:

• Молекулярная формула = C(2*2)H(3*2) = C4H6