Чтобы определить формулу углеводорода, давайте сначала найдем количество углерода (C) и водорода (H), содержащихся в продуктах сгорания.
Находим количество углерода из объема \( CO_2 \):
- Объем \( CO_2 = 8,4 \, \text{л} \)
- При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л.
- Количество \( CO_2 \) в молях: \[ n_{CO_2} = \frac{8,4 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,375 \, \text{моля} \]
- Каждый моль \( CO_2 \) содержит 1 моль углерода, значит: \[ n_C = n_{CO_2} = 0,375 \, \text{моля} \]
Находим количество водорода из массы \( H_2O \):
- Масса \( H_2O = 6,75 \, \text{г} \)
- Молярная масса воды \( H_2O \) = \( 2 \cdot 1 + 16 = 18 \, \text{г/моль} \)
- Количество \( H_2O \) в молях: \[ n_{H_2O} = \frac{6,75 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0,375 \, \text{моля} \]
- Каждый моль воды содержит 2 mola водорода, значит: \[ n_H = 2 \cdot n_{H_2O} = 2 \cdot 0,375 \approx 0,75 \, \text{моля} \]
Теперь у нас есть мольные соотношения:
- \( n_C = 0,375 \)
- \( n_H = 0,75 \)
Записываем формулу углеводорода:
- Соотношение наименьших целых чисел для \( C \) и \( H \):
- Делим оба числа на 0,375:
- \( C = 1 \)
- \( H = 2 \)
- Делим оба числа на 0,375:
- Соотношение наименьших целых чисел для \( C \) и \( H \):
Таким образом, формула углеводорода соответствует \( CH_2 \). Учитывая, что исходный углеводород был газообразным углеводородом, наиболее вероятной формой является \( C_nH_{2n} \). Применяя данные, можно считать, что есть возможность, что углеводород может быть этиленом (\( C_2H_4 \)), но важно помнить, что \( CH_2 \) это простое представление.
Подводя итог, можно записать формулу углеводорода как \( C_xH_y \), где \( x = 1 \), \( y = 2 \), что указывает на минимальную формулу \( CH_2 \).