Задача 2. При сжигании 2.2 г. вещества получили 4,4 г оксида углерода и 1,8 г. воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 44. Определите молекулярную формулу вещества.

Для решения этой задачи необходимо определить молекулярную формулу вещества на основе данных о его сгорании.

1. Определение количества вещества углерода в оксиде углерода (IV)

   Молярная масса CO₂ = 12 (C) + 2 × 16 (O) = 44 г/моль

   Количество вещества CO₂ = $$\frac{4.4 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$$

   Так как в каждой молекуле CO₂ содержится один атом углерода, то количество вещества углерода равно 0.1 моль.

2. Определение количества вещества водорода в воде

   Молярная масса H₂O = 2 × 1 (H) + 16 (O) = 18 г/моль

   Количество вещества H₂O = $$\frac{1.8 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$$

   Так как в каждой молекуле H₂O содержится два атома водорода, то количество вещества водорода равно 0.1 моль × 2 = 0.2 моль.

3. Определение массы углерода и водорода

   Масса углерода = 0.1 моль × 12 г/моль = 1.2 г

   Масса водорода = 0.2 моль × 1 г/моль = 0.2 г

4. Определение массы кислорода в веществе

   Масса вещества = 2.2 г

   Масса кислорода = 2.2 г - (1.2 г + 0.2 г) = 0.8 г

5. Определение количества вещества кислорода

   Количество вещества кислорода = $$\frac{0.8 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$$

6. Определение эмпирической формулы

   Отношение C : H : O = 0.1 : 0.2 : 0.05 = 2 : 4 : 1

   Эмпирическая формула вещества: C₂H₄O

7. Определение молекулярной формулы

   Относительная плотность вещества по водороду равна 44, следовательно, молярная масса вещества равна 44 × 2 = 88 г/моль

   Молярная масса C₂H₄O = 2 × 12 + 4 × 1 + 1 × 16 = 24 + 4 + 16 = 44 г/моль

   Для определения молекулярной формулы, необходимо найти, во сколько раз молярная масса вещества больше молярной массы эмпирической формулы: $$\frac{88 \text{ г/моль}}{44 \text{ г/моль}} = 2$$

   Следовательно, молекулярная формула вещества: (C₂H₄O)₂ = C₄H₈O₂

Ответ: Молекулярная формула вещества C₄H₈O₂.