Краткий ответ: молекулярная формула углеводорода — \(\boxed{\mathrm{C_9H_{20}}}\).
Решение
- Найдём количество веществ продуктов сгорания:
\[ n(\mathrm{CO_2})=\frac{9{,}9}{44}=0{,}225\ \text{моль} \]
Значит,
\[ n(\mathrm C)=0{,}225\ \text{моль}. \]
\[ n(\mathrm{H_2O})=\frac{4{,}5}{18}=0{,}25\ \text{моль} \]
В одной молекуле воды 2 атома водорода, поэтому:
\[ n(\mathrm H)=2\cdot0{,}25=0{,}5\ \text{моль}. \]
- Находим соотношение атомов:
\[ \mathrm C:\mathrm H=0{,}225:0{,}5=9:20. \]
Простейшая формула:
\[ \mathrm{C_9H_{20}}. \]
- Проверим по относительной плотности паров:
\[ D_{\mathrm{H_2}}=\frac{M}{M(\mathrm{H_2})} \]
\[ M=64\cdot2=128\ \text{г/моль}. \]
Молярная масса \(\mathrm{C_9H_{20}}\):
\[ M=9\cdot12+20\cdot1=128\ \text{г/моль}. \]
Масса совпала, значит молекулярная формула:
\[ \boxed{\mathrm{C_9H_{20}}}. \]
Проверка: \(0{,}025\) моль вещества массой \(3{,}2\) г образует \(9{,}9\) г \(\mathrm{CO_2}\) и \(4{,}5\) г \(\mathrm{H_2O}\).
