Какова химическая формула углеводорода с плотностью 1,97 г/л, если при окислении 4,4 г углеводорода в кислороде

Для решения задачи по определению химической формулы углеводорода с плотностью 1,97 г/л, на основе данных об окислении углеводорода в кислороде и образовании CO2 и H2O, мы можем использовать следующий подход.

Вначале определим количество молей CO2 и H2O, образовавшихся при окислении указанного количества углеводорода. Для этого воспользуемся объемами данных веществ и известными значениями стандартного объема одного моля газа при нормальных условиях: 22,4 л.

1. Рассмотрим окисление углеводорода в CO2. Из условия задачи известно, что при окислении 4,4 г углеводорода образовалось 6,72 л CO2. Рассчитаем количество молей CO2, используя стандартный объем одного моля газа:

\[
\text{моль CO}_2 = \frac{{6,72 \, \text{л}}}{{22,4 \, \text{л/моль}}} = 0,3 \, \text{моль CO}_2
\]

2. Аналогично рассчитаем количество молей H2O, образовавшихся при окислении:

\[
\text{моль H}_2\text{O} = \frac{{7,2 \, \text{л}}}{{22,4 \, \text{л/моль}}} = 0,32 \, \text{моль H}_2\text{O}
\]

Теперь, чтобы найти химическую формулу углеводорода, мы должны выяснить отношение между количеством углерода и водорода в углеводороде. Для этого воспользуемся химическим уравнением окисления углеводорода:

\[

\text{C}_x\text{H}_y + \frac{x}{2}\text{O}_2 \rightarrow x\text{CO}_2 + \frac{y}{2}\text{H}_2\text{O}

\]

где x и y - количество атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода соответственно.

3. Используя найденные значения молей CO2 и H2O, мы можем составить систему уравнений, отражающую отношение между количеством атомов углерода и водорода:

\[
\begin{align*}
x &= 0,3 \\
\frac{y}{2} &= 0,32
\end{align*}
\]

4. Решим эту систему уравнений, чтобы найти значения x и y:

\[
\begin{align*}
x &= 0,3 \\
y &= 0,32 \times 2 = 0,64
\end{align*}
\]

Таким образом, у нас получаются значения x = 0,3 и y = 0,64.

5. Чтобы привести значения x и y к целым числам, мы можем умножить оба значения на 10:

\[
\begin{align*}
x &= 0,3 \times 10 = 3 \\
y &= 0,64 \times 10 = 6,4
\end{align*}
\]

Как видим, полученное значение y не является целым числом, поэтому округлим его до ближайшего целого значения, получая y ≈ 6.

Таким образом, химическая формула углеводорода, удовлетворяющая заданным условиям, будет C3H6. Это значит, что в молекуле углеводорода содержится 3 атома углерода и 6 атомов водорода.