Какова молекулярная формула вещества, которое сгорело при массе 4,8 г и образовало 3,36 л CO2 (н.у.) и 5,4 г воды

Решим задачу поэтапно.

Шаг 1: Вычисление количества вещества \(CO_2\) в молях

Мы знаем, что объем \(CO_2\) составляет 3,36 л при нормальных условиях (н.у.). При н.у., один моль газа занимает объем 22,4 л. Следовательно, чтобы вычислить количество вещества \(CO_2\) в молях, мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{Количество вещества} (n) = \frac{\text{Объем (V)}}{\text{Объем одного моля газа (V}_{\text{молярный}})}

Заменяя значения в формуле, получаем:

\[ n_{CO_2} = \frac{3,36 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,15 \, \text{моль}

Шаг 2: Вычисление количества вещества воды в молях

Масса воды равна 5,4 г. Чтобы вычислить количество вещества воды в молях, мы можем использовать формулу:

\[ \text{Количество вещества} (n) = \frac{\text{Масса (m)}}{\text{Молярная масса (M)}}

Молярная масса воды (\(H_2O\)) составляет 18 г/моль.

Заменяя значения в формуле, получаем:

\[ n_{H_2O} = \frac{5,4 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,3 \, \text{моль}

Шаг 3: Определение отношения между молекулярными формулами \(CO_2\) и \(H_2O\)

Мы знаем, что масса воды всегда в 3 раза больше, чем масса углерода в \(CO_2\). Это связано с молярными массами элементов.

Теперь у нас есть два отношения:

1 моль углерода (\(C\)) в \(CO_2\) соответствует 2 молям водорода (\(H\)) в \(H_2O\).
1 моль кислорода (\(O\)) в \(CO_2\) соответствует 1 молю кислорода (\(O\)) в \(H_2O\).

Используя эти отношения, мы можем сравнить количество молей углерода и кислорода в \(CO_2\) с количеством молей водорода и кислорода в \(H_2O\).

Поскольку количество молей углерода в \(CO_2\) равно количеству молей углерода в органическом веществе, можно сделать вывод, что количество молей углерода в органическом веществе равно 0,15 моль.

Теперь, используя соотношения 1:2 и 1:1, можно определить количество молей водорода и кислорода в органическом веществе:

Водород в \(H_2O\) = 0,3 моль * 2 = 0,6 моль
Кислород в \(H_2O\) = 0,3 моль * 1 = 0,3 моль

Таким образом, мы получаем следующую молекулярную формулу органического вещества: \(C_{0,15}H_{0,6}O_{0,3}\)

Округлим значения до ближайших целых чисел, поскольку молекулярные формулы не содержат дробных чисел:

Молекулярная формула органического вещества: \(CH_2O\)