3. Относительная плотность паров алкана по водороду равна 21. Массовые доли C = 85,71%, H = 16,66%. Выведите молекулярную формулу алкана.

В условии есть несогласованность: массовые доли в сумме составляют 102,37%, а относительная плотность по водороду задаёт молярную массу 42 г/моль. Решим по данным о плотности и проверим их по массовому составу.

1. Молярная масса алкана: \(M=21\cdot2=42\) г/моль.

2. Для алкана \(C_nH_{2n+2}\): \(M=14n+2\). Получаем \(14n+2=42\), значит \(n=20/14\), не целое число. Следовательно, плотность 21 не даёт формулу алкана.

3. Проверка массового состава: на 100 г вещества приходится \(85.71/12\approx7.14\) моль атомов C и \(16.66/1=16.66\) моль атомов H. Отношение приблизительно \(C:H=1:2.33\), что не соответствует формуле алкана, для которой отношение \(H:C\) равно \((2n+2):n\) и не превышает 3.

Ответ: по приведённым данным молекулярную формулу алкана определить нельзя — данные противоречат друг другу. Необходимо уточнить относительную плотность и массовые доли.