Какова формула неизвестного углеводородного газа, массой 2,5 г и объёмом 0,966 л (н.у), который является топливом

Чтобы найти формулу этого неизвестного углеводородного газа, мы должны использовать закон Авогадро и рассчитать количество молекул этого газа.

Первым шагом давайте рассчитаем количество молекул используя формулу:

$$n=\frac{PV}{RT}$$

Где:
$n$ - количество молекул газа
$P$ - давление газа (в данном случае принимаем нормальное атмосферное давление 1 атм)
$V$ - объем газа
$R$ - универсальная газовая постоянная ($0.0821\frac{\text{атм}\cdot \text{л}}{\text{моль}\cdot \text{K}}$)
$T$ - абсолютная температура (в данном случае примем ее равной комнатной температуре 273 К)

Подставляя значение объема газа и известных констант, получаем:

$$n=\frac{(1\text{атм})\cdot (0.966\text{л})}{(0.0821\frac{\text{атм}\cdot \text{л}}{\text{моль}\cdot \text{K}})\cdot (273\text{К})}$$

Вычисляя это, получаем:

$$n\approx 0.047\text{моль}$$

Теперь, чтобы найти формулу неизвестного углеводородного газа, нам необходимо рассмотреть массовую долю его составляющих элементов - углерода и водорода.

Предположим, что молярная масса газа равна $M$ г/моль.

Масса углерода ($m_c$) в газе будет равна:

$$m_c=0.047\text{моль}\times M\times \frac{\text{массовая доля углерода}}{\text{молярная масса углерода}}$$

Масса водорода ($m_h$) в газе будет равна:

$$m_h=0.047\text{моль}\times M\times \frac{\text{массовая доля водорода}}{\text{молярная масса водорода}}$$

Суммируя массы углерода и водорода, мы получим общую массу газа:

$$m=m_c+m_h=2.5\text{г}$$

Так как у нас нет информации о массовой доле углерода и водорода в газе, нам сложно определить точную формулу. Если мы предположим, что газ состоит только из углерода и водорода, мы можем рассмотреть два крайних случая:

- Когда все углерод атомы содержатся в газе:
- Если молярная масса углерода равна $M_c\text{г/моль}$, тогда $m_c$ будет равна $M_c\times 0.047\text{моль}$.
- Тогда $m_h$ будет равна $2.5\text{г}-m_c$.
- Мы можем рассчитать количество моль углерода (C) и водорода (H) в этом случае.

- Когда все водород атомы содержатся в газе:
- Если молярная масса водорода равна $M_h\text{г/моль}$, тогда $m_h$ будет равна $M_h\times 0.047\text{моль}$.
- Тогда $m_c$ будет равна $2.5\text{г}-m_h$.
- Мы можем рассчитать количество моль углерода (C) и водорода (H) в этом случае.

Так как у нас нет точной информации о массовой доле углерода и водорода, мы не можем точно определить формулу неизвестного углеводородного газа. Однако, мы можем рассмотреть оба крайних случая и предложить возможные формулы в зависимости от молярной массы углерода ($M_c$) и водорода ($M_h$).

В крайнем случае, когда все углерод атомы содержатся в газе, формула может быть $C_{m_c}{H}_{(2.5\text{г}-m_c)}$.
В крайнем случае, когда все водород атомы содержатся в газе, формула может быть $C_{(2.5\text{г}-m_h)}{H}_{m_h}$.

Итак, формула неизвестного углеводородного газа, массой 2,5 г и объемом 0,966 л (н.у), может быть либо $C_{m_c}{H}_{(2.5\text{г}-m_c)}$ или $C_{(2.5\text{г}-m_h)}{H}_{m_h}$, где значения $m_c$ и $m_h$ можно рассчитать, зная молярные массы углерода ($M_c$) и водорода ($M_h$).