Для нахождения молекулярной формулы неизвестного вещества, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение количества углерода и водорода в продукте сгорания

Сначала мы найдем количество углерода и водорода, которые образовались при сжигании. Для этого используем данные о масса углекислого газа (CO2) и воды (H2O).

• Масса углекислого газа (CO2) = 8,8 г
• Масса воды (H2O) = 5,4 г

Теперь рассчитаем количество углерода и водорода:

• Молярная масса CO2 = 12 (углерод) + 2*16 (кислород) = 44 г/моль
• Количество углерода в CO2: n(C) = масса CO2 / молярная масса CO2 = 8,8 г / 44 г/моль = 0,2 моль

• Молярная масса H2O = 2*1 (водород) + 16 (кислород) = 18 г/моль
• Количество водорода в H2O: n(H) = масса H2O / молярная масса H2O = 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль

Шаг 2: Определение общего количества атомов в веществе

Теперь мы знаем, что в продукте сгорания образовалось:

• 0,2 моль углерода (C)
• 0,3 моль водорода (H)

Так как в процессе сгорания все углероды и водороды из вещества превращаются в CO2 и H2O, мы можем сказать, что в исходном веществе также было 0,2 моль углерода и 0,3 моль водорода.

Шаг 3: Определение массы вещества

Теперь мы можем определить массу углерода и водорода в исходном веществе:

• Масса углерода: m(C) = n(C) * молярная масса C = 0,2 моль * 12 г/моль = 2,4 г
• Масса водорода: m(H) = n(H) * молярная масса H = 0,3 моль * 1 г/моль = 0,3 г

Теперь найдем массу кислорода, который также присутствует в веществе:

• Общая масса вещества = 4,6 г
• Масса кислорода: m(O) = общая масса - (m(C) + m(H)) = 4,6 г - (2,4 г + 0,3 г) = 4,6 г - 2,7 г = 1,9 г

Шаг 4: Определение количества кислорода

Теперь найдем количество кислорода в веществе:

• Молярная масса O = 16 г/моль
• Количество кислорода: n(O) = m(O) / молярная масса O = 1,9 г / 16 г/моль = 0,11875 моль

Шаг 5: Определение эмпирической формулы

Теперь у нас есть количество атомов углерода, водорода и кислорода:

• C: 0,2 моль
• H: 0,3 моль
• O: 0,11875 моль

Чтобы получить простейшие целые отношения, делим все количества на наименьшее значение (0,11875):

• C: 0,2 / 0,11875 = 1,68
• H: 0,3 / 0,11875 = 2,53
• O: 0,11875 / 0,11875 = 1

Теперь округляем до целых чисел, получаем примерно:

• C: 2
• H: 3
• O: 1

Таким образом, эмпирическая формула: C2H3O.

Шаг 6: Определение молекулярной формулы

Теперь нам нужно использовать плотность паров вещества по водороду, чтобы найти молекулярную формулу. Плотность паров по водороду равна 23, это означает, что молекулярная масса вещества:

• Молярная масса = 23 * 2 = 46 г/моль

Теперь найдем молярную массу нашей эмпирической формулы C2H3O:

• Молярная масса = 2*12 (углерод) + 3*1 (водород) + 1*16 (кислород) = 24 + 3 + 16 = 43 г/моль

Сравниваем молярную массу эмпирической формулы с молярной массой вещества:

• 46 г/моль (молекулярная масса) / 43 г/моль (эмпирическая формула) = 1,07

Это приближенно 1, значит, молекулярная формула совпадает с эмпирической формулой.

Ответ: Молекулярная формула неизвестного вещества: C2H3O.