Задача 15. Определить молекулярную формулу углеводорода, если при сжигании 2,2 г его было получено 3,36л углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность вещества по воздуху равна 1,5172.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Найдем количество вещества углекислого газа \( CO_2 \) и воды \( H_2O \).
   • \( n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{3.36 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.15 \text{ моль} \)
   • \( n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{3.6 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} \)
2. Шаг 2: Определим количество вещества углерода \( C \) и водорода \( H \).
   • \( n(C) = n(CO_2) = 0.15 \text{ моль} \)
   • \( n(H) = 2 \cdot n(H_2O) = 2 \cdot 0.2 \text{ моль} = 0.4 \text{ моль} \)
3. Шаг 3: Найдем отношение количества вещества углерода к водороду.
   • \( C:H = 0.15:0.4 = 3:8 \)
   • Эмпирическая формула углеводорода: \( (C_3H_8)_n \)
4. Шаг 4: Определим молярную массу углеводорода, используя его плотность по воздуху.
   • \( M(\text{вещества}) = D_{\text{воздух}} \cdot M(\text{воздуха}) = 1.5172 \cdot 29 \text{ г/моль} \approx 44 \text{ г/моль} \)
5. Шаг 5: Найдем \( n \) в эмпирической формуле.
   • \( M(C_3H_8) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 44 \text{ г/моль} \)
   • Так как молярная масса \( C_3H_8 \) равна 44 г/моль, то \( n = 1 \).

Ответ: Молекулярная формула углеводорода: \( C_3H_8 \) (пропан).