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 (\(M_h\)).