Какова молекулярная формула углеводорода, если его плотность паров воздуха равна 2,345 и при сжигании 5 г углеводорода

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения массы. По этому закону, масса продуктов сжигания должна быть равна массе исходного вещества.

У нас есть следующие данные:
Масса углеводорода = 5 г
Масса углекислого газа = 16,18 г
Масса воды = 5,29 г

Для начала определим количество вещества (в молях) каждого из продуктов сжигания. Для этого воспользуемся формулой:

\[
n = \frac{m}{M}
\]

где \( n \) - количество вещества, \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса вещества.

Молярная масса углекислого газа (\( CO_2 \)) равна 44 г/моль, а молярная масса воды (\( H_2O \)) равна 18 г/моль.

Для углеводорода нам пока неизвестна молярная масса, так как мы ищем его молекулярную формулу. Обозначим ее как \( CH_x \), где \( x \) - количество атомов углерода.

Теперь, используя закон сохранения массы, можем составить следующую систему уравнений:

\[
\begin{align*}
5 &= n_{CH_x} \cdot M_{CH_x} \\
16,18 &= n_{CO_2} \cdot M_{CO_2} \\
5,29 &= n_{H_2O} \cdot M_{H_2O}
\end{align*}
\]

где \( n_{CH_x} \), \( n_{CO_2} \) и \( n_{H_2O} \) - количество вещества углеводорода, углекислого газа и воды соответственно. \( M_{CH_x} \), \( M_{CO_2} \) и \( M_{H_2O} \) - их молярные массы соответственно.

Нам также известно, что плотность паров углеводорода равна 2,345. Плотность определяется формулой:

\[
d = \frac{m}{V}
\]

где \( d \) - плотность, \( m \) - масса вещества, \( V \) - его объем. В случае газов решаем уравнение относительно объема:

\[
V = \frac{m}{d}
\]

Теперь можем записать выражение для объема углеводорода:

\[
V_{CH_x} = \frac{5}{2,345}
\]

Так как моль равна единице объема и температуры (1 моль газа занимает при стандартных условиях 22,4 литра), то можем записать следующее соотношение:

\[
n_{CH_x} = \frac{V_{CH_x}}{22.4}
\]

Теперь можно объединить уравнения для каждого продукта сжигания и решить систему уравнений относительно \( x \):

\[
\begin{align*}
5 &= n_{CH_x} \cdot M_{CH_x} \\
16,18 &= n_{CO_2} \cdot M_{CO_2} \\
5,29 &= n_{H_2O} \cdot M_{H_2O} \\
n_{CH_x} &= \frac{V_{CH_x}}{22.4}
\end{align*}
\]

Подставив значения масс, молярных масс и объема, решаем систему уравнений и находим значение \( x \):

\[
\begin{align*}
5 &= \left(\frac{5}{2.345} \cdot \frac{1}{22.4}\right) \cdot M_{CH_x} \\
16.18 &= \left(\frac{16.18}{44} \cdot \frac{1}{22.4}\right) \cdot 44 \\
5.29 &= \left(\frac{5.29}{18} \cdot \frac{1}{22.4}\right) \cdot 18 \\
x &= ?
\end{align*}
\]

Пожалуйста, подождите несколько моментов, пока я посчитаю значения.