Чтобы определить молекулярную формулу углеводорода, нам нужно использовать данные о плотности и массовой доле углерода. Давайте разберем шаги решения:

Из условия задачи известно, что массовая доля углерода составляет 85,7%. Это означает, что в 100 г углеводорода содержится:

• 85,7 г углерода (C)
• 14,3 г водорода (H), так как 100 г - 85,7 г = 14,3 г

Теперь мы можем вычислить количество молей углерода и водорода, используя их молярные массы:

• Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
• Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль

Теперь находим количество молей:

• Количество молей углерода: 85,7 г / 12 г/моль = 7,14 моль
• Количество молей водорода: 14,3 г / 1 г/моль = 14,3 моль

Теперь мы можем найти соотношение атомов углерода к атомам водорода:

• Соотношение C:H = 7,14 : 14,3

Чтобы упростить это соотношение, делим оба числа на 7,14:

• C:H = 1 : 2

Таким образом, мы можем записать эмпирическую формулу углеводорода как CH2. Теперь нам нужно определить молекулярную формулу, используя данные о плотности.

Плотность углеводорода по воздуху равна 1,93. Плотность газа можно выразить через его молекулярную массу и массу воздуха:

• Плотность углеводорода = (Молекулярная масса углеводорода) / (Молекулярная масса воздуха)

Молекулярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль. Подставляем значения:

• 1,93 = (Молекулярная масса углеводорода) / 29 г/моль

Теперь решаем уравнение:

• Молекулярная масса углеводорода = 1,93 * 29 г/моль = 56,97 г/моль

Теперь мы знаем, что эмпирическая формула углеводорода - CH2, а его молекулярная масса примерно 56,97 г/моль. Найдем массу одной молекулы CH2:

• Молярная масса CH2 = 12 + 2*1 = 14 г/моль

Теперь находим, сколько раз эмпирическая формула помещается в молекулярную:

• 56,97 г/моль / 14 г/моль = 4,07

Округляя до целого числа, получаем 4. Это означает, что молекулярная формула углеводорода будет C4H8.

Молекулярная формула углеводорода: C4H8.