Для решения задачи необходимо определить молекулярную формулу ароматического углеводорода и его относительную молекулярную массу, используя данные о продукции, образующейся при сгорании.
Сначала найдем количество углекислого газа (CO₂) и воды (H₂O), которые образовались.
Объем углекислого газа: 17,92 дм³.
Для 1 моль газа при нормальных условиях (273 К, 101,3 кПа) объем составляет 22,4 дм³.
Найдем количество моль CO₂: \[ n_{\text{CO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{17,92}{22,4} \approx 0,799 \text{ моль} \]
Масса воды: 9 г.
Молярная масса H₂O ≈ 18 г/моль. Находим количество моль H₂O: \[ n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{m}{M} = \frac{9}{18} = 0,5 \text{ моль} \]
Теперь найдем, сколько углерода и водорода содержится в образовавшихся продуктах.
Каждый моль CO₂ содержит 1 моль углерода (C): \[ n_C = n_{\text{CO}_2} = 0,799 \text{ моль} \]
Каждый моль H₂O содержит 2 моль водорода (H): \[ n_H = 2 \times n_{\text{H}_2\text{O}} = 2 \times 0,5 = 1 \text{ моль} \]
Определим отношение углерода к водороду:
- Углерод (C): 0,799 моль
- Водород (H): 1 моль
- Отношение C:H = 0,799:1.
Упрощаем это отношение:
- Если округлить 0,799 до 0,8, то: \[ \text{C} \approx 0,8 \quad \text{и} \quad \text{H} = 1 \]
- Таким образом, можем использовать простое целое число соотношение, которое будет около C₈H₉.
Вычислим относительную молекулярную массу вещества:
- Углерод (C): 12,01 г/моль,
- Водород (H): 1,008 г/моль.
Для C₈Н₉: \[ M = (8 \times 12,01) + (9 \times 1,008) = 96,08 + 9,072 = 105,152 \text{ г/моль} \]
Итак, молекулярная формула вещества — C₈H₉, а его относительная молекулярная масса составляет примерно 105,15 г/моль.