В результате сжигания1, 74 г органического соединения в избытке кислорода получено равное количество моль углекислого газа и воды а суммарная масса CO2 и Н2О составила5, 58 г. Определите молекулярную формулу органического вещества если известно что относительная плотность его паров по азоту равна 2,07

Для определения молекулярной формулы органического соединения, начнем с анализа данных и выполнения расчетов.

1. Обозначим количество молей, полученных при сжигании. Пусть количество молей углекислого газа \( n_{CO_2} \) и воды \( n_{H_2O} \) одинаково, то есть: \[ n_{CO_2} = n_{H_2O} = n \]

2. Теперь можно записать массу полученных веществ: \[ m_{CO_2} + m_{H_2O} = 5.58 \, \text{г} \]

   Для углекислого газа: \[ m_{CO_2} = n \cdot M_{CO_2} = n \cdot 44 \, \text{г/моль} \]

   Для воды: \[ m_{H_2O} = n \cdot M_{H_2O} = n \cdot 18 \, \text{г/моль} \]

   Подставим эти значения в уравнение: \[ n \cdot 44 + n \cdot 18 = 5.58 \] \[ n(44 + 18) = 5.58 \] \[ n \cdot 62 = 5.58 \] \[ n = \frac{5.58}{62} \approx 0.09 \, \text{моль} \]

3. Теперь найдем массу углекислого газа и воды: \[ m_{CO_2} = 0.09 \cdot 44 \approx 3.96 \, \text{г} \] \[ m_{H_2O} = 0.09 \cdot 18 \approx 1.62 \, \text{г} \]

4. Проверим, складываются ли массы: \[ 3.96 + 1.62 = 5.58 \, \text{г} \quad \text{(проверка верна)} \]

5. Теперь найдем, сколько углерода и водорода содержится в соединении. Из уравнения:

   • Углерод из \( CO_2 \): \( n = 0.09 \) моль, значит углерода \( 0.09 \) моль.
   • Водород из \( H_2O \): \( n = 0.09 \) моль, значит водорода \( 0.09 \cdot 2 = 0.18 \) моль.

6. Определим мольные соотношения:

   • \( C : H = 0.09 : 0.18 = 1 : 2 \)

7. Молекулярная масса соединения, учитывая относительную плотность паров по азоту: Плотность паров органического вещества по азоту: \[ D = 2.07 \implies M = D \cdot M_{N_2} = 2.07 \cdot 28 \approx 57.96 \, \text{г/моль} \]

8. Теперь найдем минимальную эмпирическую формулу на основании полученных соотношений \( C_1H_2 \) и молекулярной массы: Так как \( C \) и \( H \) в соотношении 1:2, имеем:

   • Эмпирическая формула \( C_1H_2 \) имеет массу \( 1 \cdot 12 + 2 \cdot 1 = 14 \) г/моль.

   Найдем, сколько раз эмпирическая формула входит в молекулярную: \[ \frac{57.96 \, \text{г/моль}}{14 \, \text{г/моль}} \approx 4.14 \approx 4 \]

   Это значит, что молекулярная формула вещества будет \( C_4H_8 \).

Итак, молекулярная формула органического вещества: \[ \boxed{C_4H_8} \]