Решите задачу на нахождение молекулярной формулы газообразного вещества по его плотности и массовой доле элементов или по массе продуктов сгорания. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 81,8% углерода и 18,2% водорода. Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57.

Для решения этой задачи нам потребуется несколько шагов. Сначала определим молярную массу вещества, затем найдем соотношение между количеством атомов углерода и водорода.

1. Определение молярной массы вещества

   Относительная плотность вещества по азоту равна 1,57. Молярная масса азота (N₂) равна 28 г/моль. Молярная масса вещества (M) может быть найдена по формуле:

   $$M = D \cdot M(N_2)$$

   где D - относительная плотность по азоту, M(N₂) - молярная масса азота.

   $$M = 1.57 \cdot 28 \approx 43.96 \; г/моль$$

   Округлим до 44 г/моль.

2. Определение соотношения между углеродом и водородом

   Массовая доля углерода: 81,8%

   Массовая доля водорода: 18,2%

   Предположим, что у нас есть 100 г вещества. Тогда масса углерода составляет 81,8 г, а масса водорода - 18,2 г.

   Найдем количество вещества (моль) каждого элемента:

   $$n(C) = \frac{81.8 \; г}{12 \; г/моль} \approx 6.82 \; моль$$ $$n(H) = \frac{18.2 \; г}{1 \; г/моль} = 18.2 \; моль$$
3. Определение эмпирической формулы

   Чтобы найти эмпирическую формулу, нужно разделить количество молей каждого элемента на наименьшее из них (в данном случае, на 6.82):

   $$\frac{n(C)}{6.82} = \frac{6.82}{6.82} = 1$$ $$\frac{n(H)}{6.82} = \frac{18.2}{6.82} \approx 2.67$$

   Получаем соотношение C:H = 1:2.67. Умножим оба числа на 3, чтобы получить целые числа: C:H = 3:8

   Эмпирическая формула: C₃H₈

4. Определение молекулярной формулы

   Молярная масса эмпирической формулы (C₃H₈):

   $$M(C_3H_8) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 36 + 8 = 44 \; г/моль$$

   Молярная масса вещества (из пункта 1) примерно равна 44 г/моль. Так как молярная масса эмпирической формулы равна молярной массе вещества, то эмпирическая формула является и молекулярной.

Ответ: Молекулярная формула вещества: C₃H₈ (пропан)