Для определения молекулярной формулы неизвестного органического вещества, а также его класса, следуем пошагово через необходимые расчеты.

Сначала найдем количество углерода (C) и водорода (H), образовавшихся в результате сжигания вещества.

• Углекислый газ (CO2): Мы знаем, что 1 моль CO2 содержит 1 моль углерода. Для определения количества молей CO2 используем формулу:

Количество молей CO2 = Объем CO2 (н. у.) / 22,4 дм³/моль

Подставляем данные:

Количество молей CO2 = 64,512 дм³ / 22,4 дм³/моль ≈ 2,88 моль

• Следовательно, количество углерода (C) в веществе равно 2,88 моль.

• Вода (H2O): Теперь найдем количество водорода. В 1 моле воды содержится 2 моль водорода. Сначала найдем количество молей воды:

Количество молей H2O = Масса H2O / Молярная масса H2O

Молярная масса H2O ≈ 18 г/моль, следовательно:

Количество молей H2O = 64,8 г / 18 г/моль ≈ 3,6 моль

• Количество водорода (H) в веществе = 3,6 моль * 2 = 7,2 моль.

Теперь у нас есть количество атомов углерода и водорода:

• Количество углерода (C) = 2,88 моль
• Количество водорода (H) = 7,2 моль

Для нахождения эмпирической формулы делим количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль:

• C: 2,88 / 2,88 = 1
• H: 7,2 / 2,88 ≈ 2,5

Так как мы получили дробное значение для водорода, умножим все коэффициенты на 2 для получения целых чисел:

• C: 1 * 2 = 2
• H: 2,5 * 2 = 5

Таким образом, эмпирическая формула вещества: C2H5.

Теперь нам нужно найти молекулярную формулу. Для этого определим молярную массу вещества:

• Составляем уравнение: Молярная масса = Масса вещества / Количество молей вещества

Сначала найдем молярную массу органического вещества. С учетом относительной плотности паров (D) по воздуху:

Молярная масса органического вещества = D * Молярная масса воздуха (≈ 29 г/моль)

Молярная масса органического вещества = 2,552 * 29 г/моль ≈ 74,0 г/моль.

Теперь сравним молярную массу с эмпирической формулой:

Молярная масса C2H5 = 2*12 + 5*1 = 29 г/моль.

Теперь делим молярную массу вещества на молярную массу эмпирической формулы:

74,0 г/моль / 29 г/моль ≈ 2,55. Это означает, что молекулярная формула вещества будет C4H10.

Согласно полученной молекулярной формуле C4H10, данное вещество может относиться к классу углеводородов, а именно к алканам, так как имеет общую формулу CnH2n+2.

Таким образом, мы пришли к выводу, что неизвестное органическое вещество имеет молекулярную формулу C4H10 и относится к классу алканов.