Для нахождения молекулярной формулы органического вещества, начнем с анализа данных, которые у нас есть.

При полном сгорании вещества образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Мы можем использовать массу полученных продуктов для нахождения количества углерода и водорода в веществе.

• Молярная масса CO2 = 12 (углерод) + 16*2 (кислород) = 44 г/моль.
• Молярная масса H2O = 2*1 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль.

Теперь найдем количество молей CO2 и H2O, которые были получены:

• Количество молей CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 44 г / 44 г/моль = 1 моль.
• Количество молей H2O = масса H2O / молярная масса H2O = 21,6 г / 18 г/моль = 1,2 моль.

Из этих данных можно определить количество атомов углерода и водорода:

• Количество атомов углерода (C) = 1 моль CO2 = 1 моль C.
• Количество атомов водорода (H) = 1,2 моль H2O = 2,4 моль H.

Таким образом, в нашем органическом веществе содержится 1 моль углерода и 2,4 моль водорода.

Эмпирическая формула определяется как наименьшее отношение атомов в веществе. В нашем случае:

• Количество атомов углерода = 1.
• Количество атомов водорода = 2,4.

Чтобы упростить это отношение, делим каждое количество на 1:

• C: 1 / 1 = 1
• H: 2,4 / 1 = 2,4 (или 12/5).

Для получения целых чисел умножим на 5:

• C: 1 * 5 = 5
• H: 2,4 * 5 = 12

Таким образом, эмпирическая формула: C5H12.

Теперь нужно определить молекулярную формулу. Для этого используем относительную плотность паров вещества по воздуху:

• Относительная плотность = 2,48.
• Молярная масса воздуха ≈ 29 г/моль.

Молярная масса нашего вещества будет равна:

• Молярная масса вещества = 2,48 * 29 г/моль ≈ 71,92 г/моль.

Теперь найдем отношение молекулярной массы к эмпирической:

• Молярная масса эмпирической формулы C5H12 = 5*12 + 12*1 = 60 г/моль.
• Отношение = 71,92 / 60 ≈ 1,2.

Так как это не целое число, возможно, что мы неправильно определили эмпирическую формулу. Мы можем проверить, что C5H12 является одним из возможных изомеров.

Изомерия для C5H12 может быть представлена следующими структурными формулами:

• Н-пентан (прямой углеводород): CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
• Изопентан (разветвленный): (CH3)2-CH-CH2-CH3
• Циклопентан: C5H10 (не подходит, так как у нас C5H12).

Таким образом, молекулярная формула органического вещества: C5H12, и возможные структурные формулы изомеров: Н-пентан и изопентан.