Чтобы найти простейшую формулу вещества Y, нам нужно определить состав этого вещества, исходя из данных о его сжигании. Давайте рассмотрим шаги, которые нам нужно выполнить.

• Известно, что при сжигании углерода образуется углекислый газ (CO2). Мы можем использовать объем CO2, чтобы найти массу углерода в веществе Y.
• При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому мы можем рассчитать количество молей CO2:

Количество молей CO2 = Объем CO2 / 22,4 л = 4,48 л / 22,4 л/моль ≈ 0,2 моль

• Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода, следовательно, количество углерода в веществе Y:

Масса углерода = Количество молей CO2 * Молярная масса углерода (12 г/моль) = 0,2 моль * 12 г/моль = 2,4 г

• Теперь давайте определим количество водорода. Известно, что при сжигании водорода образуется вода (H2O). Мы можем использовать массу воды, чтобы найти массу водорода.

Масса H2O = 4,5 г

• Каждый моль воды содержит 2 моля водорода, поэтому сначала найдем количество молей H2O:

Количество молей H2O = Масса H2O / Молярная масса H2O (18 г/моль) = 4,5 г / 18 г/моль = 0,25 моль

• Теперь, зная количество молей H2O, найдем массу водорода:

Масса водорода = Количество молей H2O * 2 (моля водорода) * Молярная масса водорода (1 г/моль) = 0,25 моль * 2 * 1 г/моль = 0,5 г

• Теперь мы можем найти массу металла в веществе Y, зная общую массу вещества и массы углерода и водорода:

Масса вещества Y = 6,15 г

Масса металла = Масса вещества Y - (Масса углерода + Масса водорода) = 6,15 г - (2,4 г + 0,5 г) = 6,15 г - 2,9 г = 3,25 г

• Теперь у нас есть массы всех компонентов:
• Углерод (C): 2,4 г
• Водород (H): 0,5 г
• Металл (M): 3,25 г

Теперь найдем количество молей каждого элемента:

• Количество молей углерода = 2,4 г / 12 г/моль = 0,2 моль
• Количество молей водорода = 0,5 г / 1 г/моль = 0,5 моль
• Количество молей металла = 3,25 г / Молярная масса металла (определим позже)

• Теперь мы можем выразить соотношение между элементами, деля количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей:

Наименьшее количество молей = 0,2 моль (углерод)

• C: 0,2 моль / 0,2 моль = 1
• H: 0,5 моль / 0,2 моль = 2,5
• Металл: 3,25 г / Молярная масса металла (например, 65 г/моль для меди) = 0,05 моль, тогда 0,05 / 0,2 = 0,25

Таким образом, формула вещества Y будет C1H2.5M0.25, но так как мы ищем простейшую формулу, мы можем умножить все коэффициенты на 4, чтобы избавиться от дробей:

Простейшая формула: C4H10M1

Учитывая, что вещество Y состоит из углерода (C),водорода (H) и металла (M),уравнение горения можно записать следующим образом:

CxHyMz + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O + M

Таким образом, уравнение горения будет иметь вид:

C4H10M + (4 + 10/4) O2 → 4 CO2 + 5 H2O + M

Это общее уравнение, где x = 4, y = 10, и M - металл, который мы определили.