Какая молекулярная формула органического вещества, если при его сгорании массой 29 г образовался углекислый газ объемом

Для решения данной задачи, необходимо определить массовые соотношения между исходным веществом и образовавшимися продуктами сгорания. Далее, используя эти соотношения, можно вычислить молярные отношения между компонентами.

Для начала, найдем количество молей диоксида углерода (\(CO_2\)) и воды (\(H_2O\)), которые образовались в результате сгорания органического вещества.

Молярная масса \(CO_2 = 44\, \text{г/моль}\), молярная масса \(H_2O = 18\, \text{г/моль}\).

Масса \(CO_2\), образовавшегося при сгорании, равна 29 г. Тогда количество молей \(CO_2\) можно вычислить следующим образом:

\[
\text{Количество молей } CO_2 = \frac{{\text{Масса } CO_2}}{{\text{Молярная масса } CO_2}} = \frac{{29\, \text{г}}}{{44\, \text{г/моль}}} \approx 0,66\, \text{моль}
\]

Объем \(CO_2\) (нормальные условия) равен 33,6 л. Одна моль \(CO_2\) занимает 22,4 л (нормальные условия). Тогда количество молей \(CO_2\) можно также вычислить через объем:

\[
\text{Количество молей } CO_2 = \frac{{\text{Объем } CO_2}}{{\text{Объем 1 моля } CO_2}} = \frac{{33,6\, \text{л}}}{{22,4\, \text{л/моль}}} \approx 1,5\, \text{моль}
\]

Масса воды, образовавшейся при сгорании, равна 27 г. Тогда количество молей воды можно вычислить следующим образом:

\[
\text{Количество молей воды} = \frac{{\text{Масса воды}}}{{\text{Молярная масса воды}}} = \frac{{27\, \text{г}}}{{18\, \text{г/моль}}} \approx 1,5\, \text{моль}
\]

Согласно закону сохранения массы, общее количество молей продуктов сгорания должно быть равно количеству молей исходного вещества:

\[
\text{Количество молей исходного вещества} = \text{Количество молей } CO_2 + \text{Количество молей воды}
\]

\[
\text{Количество молей исходного вещества} = 0,66\, \text{моль} + 1,5\, \text{моль} = 2,16\, \text{моль}
\]

Теперь, найдя количество молей исходного вещества, можно найти его молярную массу:

\[
\text{Молярная масса исходного вещества} = \frac{{\text{Масса исходного вещества}}}{{\text{Количество молей исходного вещества}}} = \frac{{29\, \text{г}}}{{2,16\, \text{моль}}} \approx 13,4\, \text{г/моль}
\]

Таким образом, молекулярная формула органического вещества будет C\(_x\)H\(_y\), где \(x\) и \(y\) - целые числа, отношение которых равно:

\[
\frac{x}{y} = \frac{\text{Мольный относительный вес углерода}}{\text{Мольный относительный вес водорода}} = \frac{12}{1} = 12
\]

Решая уравнение для \(x\) и \(y\), получим \(x = 12\), \(y = 1\), то есть молекулярная формула органического вещества - CH.

Теперь перейдем к вопросу о структурных изомерах данного вещества, то есть молекулах с одинаковым химическим составом, но различной структуры. В случае органических соединений, изомерия возникает при изменении последовательности связей атомов в молекуле.

В случае CH формула означает, что мы имеем только один атом углерода и один атом водорода. Возможных структурных изомеров для CH вещества нет, так как углероду может быть приписан только один атом водорода.

Таким образом, молекулярная формула органического вещества, образующегося при сгорании, это CH. Изомеров для этого вещества нет.