Какова молекулярная формула вещества, образовавшегося при сгорании алкана, если масса составила 4,4 г, объем оксида

Для решения этой задачи нам нужно использовать информацию о массе вещества, объеме оксида углерода(IV) и объеме водяных паров.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества, образовавшегося при сгорании алкана. Для этого воспользуемся уравнением горения алкана:

\[Алкан + kO_2 \rightarrow mCO_2 + nH_2O\]

где k - количество молекул \(O_2\) необходимое для полного сгорания 1 молекулы алкана, m - количество молекул \(CO_2\) образующихся при сгорании 1 молекулы алкана и n - количество молекул \(H_2O\) образующихся при сгорании 1 молекулы алкана.

Мы хотим найти молекулярную формулу алкана, так что мы не знаем значения k, m и n. Однако мы можем привести уравнение в общем виде:

\[C_xH_y + kO_2 \rightarrow mCO_2 + nH_2O\]

где x - количество атомов углерода в молекуле алкана, y - количество атомов водорода в молекуле алкана.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества оксида углерода(IV) и водяных паров, используя их объемы и плотность вещества.

\[
n_{CO_2} = \frac{{V_{CO_2}}}{{V_{CO_2 (н.у.)}}} = \frac{{6.72}}{{22.4}} = 0.3\,моль
\]
\[
n_{H_2O} = \frac{{V_{H_2O}}}{{V_{H_2O (н.у.)}}} = \frac{{7.2}}{{22.4}} = 0.32\,моль
\]

Шаг 3: Рассчитаем количество атомов углерода и водорода в молекуле алкана, используя количество молей \(CO_2\) и \(H_2O\) из шага 2.

Количество атомов углерода:

\[n_C = m \times n_{CO_2} = m \times 0.3\,моль\]

Количество атомов водорода:

\[n_H = 2 \times n \times n_{H_2O} = 2 \times n \times 0.32\,моль\]

Шаг 4: Рассчитаем молекулярную формулу алкана, используя количество атомов углерода и водорода из шага 3.

\[
\text{{Молекулярная формула алкана: }} C_{n_C}H_{n_H}
\]

Теперь, давайте рассчитаем значения, используя конкретные значения из условия задачи:

Дано: масса вещества = 4,4 г, объем оксида углерода(IV) = 6,72 л (н. у.), объем водяных паров = 7,2 л, плотность вещества = 1,97 г/л.

\[
n_{CO_2} = \frac{{6.72}}{{22.4}} = 0.3\,моль
\]
\[
n_{H_2O} = \frac{{7.2}}{{22.4}} = 0.32\,моль
\]
\[
n_C = m \times n_{CO_2} = 4.4 \times 0.3 = 1.32\,моль
\]
\[
n_H = 2 \times n \times n_{H_2O} = 2 \times n \times 0.32 = 0.64\,моль
\]

Теперь мы знаем, что молекулярная формула алкана имеет 1.32 атомов углерода и 0.64 атомов водорода. Округлим эти значения до целых чисел:

Молекулярная формула алкана: \(C_1H_1\)

Таким образом, молекулярная формула вещества, образовавшегося при сгорании алкана, - \(CH\)