Какова молекулярная формула углеводорода, если 5,8 г неизвестного углеводорода сгорело полностью в присутствии избытка

Для решения этой задачи, нам нужно определить молекулярную формулу углеводорода на основе имеющихся данных.

Степень окисления углерода в углеводородах часто равна -2, а у кислорода -2. Углекислый газ (CO2) состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода.

Сначала найдем количество молей углекислого газа, образовавшегося при сгорании 5,8 г неизвестного углеводорода. Для этого воспользуемся уравнением реакции сгорания:

\[
\text{C}_x\text{H}_y + \frac{x}{4}\text{O}_2 \rightarrow x\text{CO}_2 + \frac{y}{2}\text{H}_2\text{O}
\]

Из уравнения видно, что x молей углеводорода соответствуют x молей углекислого газа. Масса одной моли углекислого газа равна молекулярной массе CO2, которая составляет 44 г/моль.

Таким образом, масса 5,8 г углеводорода соответствует массе \(x \times 44\) г углекислого газа. Масса углекислого газа, образовавшегося в реакции, равна 17,6 г.

Можно записать следующее уравнение:

\[
5,8\, \text{г углеводорода} \cdot \left(\frac{44\, \text{г углекислого газа}}{1\, \text{моль углекислого газа}}\right) = 17,6\, \text{г углекислого газа}
\]

Теперь рассчитаем количество молей углеводорода:

\[
5,8\, \text{г углеводорода} \cdot \left(\frac{1\, \text{моль углекислого газа}}{44\, \text{г углекислого газа}}\right) = 0,1318\, \text{моль углеводорода}
\]

Таким образом, у нас есть 0,1318 моль углеводорода.

Теперь давайте определим отношение атомов углерода к атомам водорода в углеводороде. Возьмем общую формулу углеводорода \(C_xH_y\).

Масса углерода в 0,1318 молях углеводорода:

\[
\text{масса углерода} = 0,1318 \, \text{моль углеводорода} \times \left(\frac{12\, \text{г/моль}}{1\, \text{моль углеводорода}}\right) = 1,58 \, \text{г углерода}
\]

Масса водорода в 0,1318 молях углеводорода:

\[
\text{масса водорода} = 0,1318 \, \text{моль углеводорода} \times \left(\frac{1\, \text{г/моль}}{1\, \text{моль углеводорода}}\right) = 0,1318 \, \text{г водорода}
\]

Далее найдем отношение атомов углерода к водороду:

\[
\frac{\text{масса углерода}}{\text{масса водорода}} = \frac{1,58}{0,1318} = 11,96
\]

Отношение масс углерода к массе водорода в углеводороде близко к 12. Это означает, что в углеводороде содержится один атом углерода на каждые два атома водорода.

На основе этого, мы можем предположить, что молекулярная формула углеводорода - С₂Н₄. Одна молекула углеводорода состоит из двух атомов углерода и четырех атомов водорода. Таким образом, молекулярная формула углеводорода - этан (C₂H₄).

Однако, мы также можем предположить, что формула углеводорода - С₄Н₈, С₆Н₁₂, С₈Н₁₆ и так далее. Таким образом, молекулярная формула углеводорода не может быть однозначно определена на основе имеющихся данных.