Установите формулу углеводорода, при сгорании которого образуются углекислый газ и пары воды в объемном отношении 1: 1,2 (плотность вещества - 3,21 г/дм³ (н. у.)

Для того чтобы установить формулу углеводорода, начнем с разложения информации о продукте сгорания. Подразумевается, что углеводород сгорает с образованием углекислого газа (CO₂) и водяных паров (H₂O) в объеме в соотношении 1:1,2. 1. **Определим мольные соотношения**: Поскольку имеем 1 объем CO₂ и 1,2 объема H₂O, это указывает на то, что для 1 моль CO₂ требуется 0,6 моль углеводорода в соответствии с уравнением сгорания: \[ \text{C}_x\text{H}_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \] 2. **Соотношение углерода и водорода**: Из уравнения видно, что для получения 1 моль CO₂ необходимо 1 моль углерода (C). Учитывая паров воды 1,2 моль, это говорит о том, что в углеводороде должно быть 1,2/2 = 0,6 моль водорода (H). 3. **Установим соотношение между углеродом и водородом**: Поскольку соотношение 1:2, то для получения 1 моль CO₂ (углерод) и 0,6 моль H₂O (водород) углеводород будет представлять собой предел 1:2. 4. **Исходя из данных о плотности**: Плотность вещества составляет 3,21 г/дм³. Для определения молекулярной массы используем уравнение состояния идеального газа (при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л): \[ d = \frac{M}{V_m} \] Где d — плотность, M — молекулярная масса, V_m — молекулярный объем (22,4 л). Подставляя значения: \[ 3,21 = \frac{M}{22,4} \] Следовательно, молекулярная масса углеводорода: \[ M = 3,21 \times 22,4 \approx 72 г/моль \] 5. **Определяем формулу углеводорода**: Мы установили, что соотношение C:H = 1:2 (или CH₂). Теперь мы можем присвоить переменную y для числа углерода (x = 1), что дает формулу C₁H₂. 6. **Итог**: Если углеводород будет соответствовать расчетным значениям, его молекулярная формула может быть C₃H₈, что соответствует propane. Таким образом, формула углеводорода, при сгорании которого образуются углекислый газ и водяные пары в указанном соотношении, составляет C₃H₈.