Какова структура и масса изначальной смеси органических соединений, состоящей из четырех изомеров, каждый из которых

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать информацию о содержании азота в молекуле каждого изомера и образование 4.48 литров азота при сжигании смеси. Давайте начнем с расчета молекулярной массы каждого изомера.

Пусть нам известна масса первого изомера как $m_1$, второго изомера как $m_2$, третьего изомера как $m_3$ и четвертого изомера как $m_4$. Соответственно, массовое содержание азота в молекуле первого изомера составит 23.7%, во втором изомере также 23.7%, в третьем изомере 23.7% и в четвертом изомере 23.7%.

Молярные массы азота и водорода известны и составляют 14 г/моль и 1 г/моль соответственно.

Используя эту информацию, мы можем составить следующие уравнения:

$$\begin{array}{rlrl}{m}_1& \cdot 0.237& =\frac{14}{14+1}\cdot m_1& =\frac{14}{15}\cdot m_1\\ m_2& \cdot 0.237& =\frac{14}{14+1}\cdot m_2& =\frac{14}{15}\cdot m_2\\ m_3& \cdot 0.237& =\frac{14}{14+1}\cdot m_3& =\frac{14}{15}\cdot m_3\\ m_4& \cdot 0.237& =\frac{14}{14+1}\cdot m_4& =\frac{14}{15}\cdot m_4\end{array}$$

Теперь нам нужно найти массы изомеров. Для этого мы можем использовать информацию о формировании 4.48 литров азота при сжигании смеси. Поскольку молярный объем газов при нормальных условиях составляет 22.4 литра/моль, мы можем записать следующие уравнения реакций:

$$\begin{array}{rl}{m}_1& \to 1{\text{ моль N}}_2\to 4.48\text{ литра}\\ m_2& \to 1{\text{ моль N}}_2\to 4.48\text{ литра}\\ m_3& \to 1{\text{ моль N}}_2\to 4.48\text{ литра}\\ m_4& \to 1{\text{ моль N}}_2\to 4.48\text{ литра}\end{array}$$

Используя эти уравнения, мы можем записать следующие отношения:

$$\begin{array}{rl}\frac{m_1}{1}& =\frac{4.48}{4.48}\\ \frac{m_2}{1}& =\frac{4.48}{4.48}\\ \frac{m_3}{1}& =\frac{4.48}{4.48}\\ \frac{m_4}{1}& =\frac{4.48}{4.48}\end{array}$$

Теперь мы можем решить эти уравнения для $m_1$, $m_2$, $m_3$ и $m_4$, чтобы найти массы каждого изомера.

$$\begin{array}{rl}{m}_1& =\frac{4.48}{4.48}\cdot 1=1\\ m_2& =\frac{4.48}{4.48}\cdot 1=1\\ m_3& =\frac{4.48}{4.48}\cdot 1=1\\ m_4& =\frac{4.48}{4.48}\cdot 1=1\end{array}$$

Исходя из этого расчета, массы всех четырех изомеров одинаковы и составляют 1 грамм каждый. Также структура смеси будет включать каждый изомер по одному, так как массы одинаковы.

Итак, структура и масса изначальной смеси органических соединений, состоящей из четырех изомеров, составляют 1 грамм каждый изомер.