При сгорании 8,6 г органического вещества получили 26,4 г углекислого газа и 12,6 г воды. Плотность паров этого вещества по воздуху 2,966. Определите молекулярную формулу сгоревшего вещества.

Для решения этой задачи начнем с определения элементов, входящих в состав органического вещества, используя данные о продуктах сгорания — углекислом газе (CO₂) и воде (H₂O).

1. Рассчитаем массу углерода (C) и водорода (H).

   При сгорании 26,4 г углекислого газа (CO₂) и 12,6 г воды (H₂O) мы нашли количество углерода и водорода.

   • Углерод: \[ \text{Масса углерода} = \frac{\text{молярная масса C}}{\text{молярная масса CO₂}} \times \text{масса CO₂} = \frac{12}{44} \times 26,4 \text{ г} \approx 7,2 \text{ г} \]

   • Водород: \[ \text{Масса водорода} = \frac{\text{молярная масса H}}{\text{молярная масса H₂O}} \times \text{масса H₂O} = \frac{2}{18} \times 12,6 \text{ г} \approx 1,4 \text{ г} \]

2. Определим массу остальных элементов.

   У нас 8,6 г органического вещества, получились 7,2 г углерода и 1,4 г водорода. Значит, на остальные элементы (например, кислород) остается: \[ \text{Масса остальных элементов} = 8,6 \text{ г} - (7,2 \text{ г} + 1,4 \text{ г}) = 0 \text{ г} \] Это указывает на то, что в данном случае мы имеем только углерод и водород, без присутствия кислорода.

3. Определим соотношение атомов.

   Теперь рассчитаем количество моль углерода и водорода:

   • Моли углерода: \[ n_C = \frac{7,2 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 0,6 \text{ моль} \]

   • Моли водорода: \[ n_H = \frac{1,4 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 1,4 \text{ моль} \]

   Затем находим соотношение: \[ \text{Соотношение атомов} = \frac{0,6}{0,6} : \frac{1,4}{0,6} = 1 : \frac{1,4}{0,6} \approx 1 : 2.33 \approx 1 : 2 \text{ (округлено)} \]

   Таким образом, нам нужно взять целое число, поэтому получаем: \[ \text{C}_{3}\text{H}_{8} \]

4. Определим молекулярную формулу.

   Чтобы найти молекулярную формулу, воспользуемся данными о плотности паров вещества. Плотность паров по воздуху равна 2,966, это значит, что молекулярная масса вещества: \[ M = 2,966 \times 29 \text{ (молярная масса воздуха)} \approx 86,0 \text{ г/моль} \]

   Мы уже нашли эмпирическую формулу (C₃H₈), молярная масса которой составляет: \[ 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 36 + 8 = 44 \text{ г/моль} \]

   Итак, для нахождения молекулярной формулы: \[ n = \frac{86,0 \text{ г/моль}}{44 \text{ г/моль}} \approx 1,95 \approx 2 \]

   Умножая эмпирическую формулу на 2, получаем: \[ \text{C}_{6}\text{H}_{16} \]

Таким образом, молекулярная формула сгоревшего вещества — это C₆H₁₆.