Для определения молекулярной формулы углеводорода, нам необходимо пройти через несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Сначала мы найдем количество вещества (в моль) образовавшихся продуктов сгорания: оксида углерода (IV) и воды.

• Молярная масса CO2 (оксида углерода (IV)):
  • С = 12 г/моль
  • О = 16 г/моль (в 2-х атомах: 16*2 = 32 г/моль)
  • Итого: 12 + 32 = 44 г/моль
• Количество вещества CO2:
  • n(CO2) = масса / молярная масса = 88 г / 44 г/моль = 2 моль
• Молярная масса H2O (воды):
  • H = 1 г/моль (в 2-х атомах: 1*2 = 2 г/моль)
  • О = 16 г/моль
  • Итого: 2 + 16 = 18 г/моль
• Количество вещества H2O:
  • n(H2O) = масса / молярная масса = 36 г / 18 г/моль = 2 моль

Теперь мы можем определить количество углерода и водорода, которые были в углеводороде:

• Количество углерода (C) в CO2:
  • Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода, следовательно, из 2 моль CO2 мы получаем 2 моль углерода.
• Количество водорода (H) в H2O:
  • Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода, следовательно, из 2 моль H2O мы получаем 4 моль водорода.

Теперь у нас есть 2 моль углерода и 4 моль водорода. Мы можем записать их в виде соотношения:

• C: 2
• H: 4

Сократим это соотношение на 2:

• C: 1
• H: 2

Таким образом, эмпирическая формула углеводорода - CH2.

Теперь нам нужно определить молекулярную формулу. Для этого мы используем плотность углеводорода по водороду, которая равна 14. Это означает, что молекулярная масса углеводорода будет:

• Молярная масса водорода = 1 г/моль
• Плотность = 14, следовательно, молекулярная масса углеводорода = 14 г/моль.

Теперь мы можем найти молекулярную формулу, зная, что эмпирическая формула CH2 имеет молярную массу:

• Молярная масса CH2 = 12 (C) + 2*1 (H) = 14 г/моль.

Это совпадает с молекулярной массой углеводорода, значит, молекулярная формула углеводорода такая же, как и эмпирическая: