Яку формулу сполуки можна вивести, якщо відносна густина пари досліджуваної речовини за воднем - 22, а масові частки

Для решения данной задачи нам необходимо знать формулу соединения, чтобы вывести ее по данным условиям.

Пусть формула соединения состоит из \(C_xH_y\), где \(x\) - количество атомов углерода, \(y\) - количество атомов водорода.

Так как дано, что относительная плотность пара исследуемого вещества по отношению к водороду равна 22, это означает, что масса исследуемого вещества равна 22 разам массе равной объема водорода при тех же условиях.

Масса равной объема водорода можно рассчитать по формуле \(M = n \cdot M_0\), где \(M\) - масса, \(n\) - количество вещества, \(M_0\) - молярная масса вещества (у нас это молярная масса водорода).

Массовые доли углерода и водорода можно рассчитать по формулам:
\[X(C) = \frac{{m(C)}}{{m(C) + m(H)}}\]
\[X(H) = \frac{{m(H)}}{{m(C) + m(H)}}\]
где \(X(C)\) - массовая доля углерода, \(X(H)\) - массовая доля водорода, \(m(C)\) - масса углерода, \(m(H)\) - масса водорода.

Исходя из условий задачи, у нас даны массовые доли углерода и водорода:
\[X(C) = 81,8\%\]
\[X(H) = 18,2\%\]

Зная массовые доли углерода и водорода, мы можем рассчитать их массы:
\[m(C) = X(C) \cdot (m(C) + m(H))\]
\[m(H) = X(H) \cdot (m(C) + m(H))\]

Также, у нас дано, что масса пара исследуемого вещества равна 22 разам массе равной объема водорода. Обозначим массу исследуемого вещества как \(m\), а массу равного объема водорода как \(m(H_2)\).

Тогда у нас есть следующее соотношение:
\[m = 22 \cdot m(H_2)\]

Используя формулу соединения \(C_xH_y\), мы можем записать выражение для массы исследуемого вещества:
\[m = x \cdot m(C) + y \cdot m(H)\]

Теперь у нас есть система уравнений, которую мы можем решить.

Решение системы уравнений:
\[m = 22 \cdot m(H_2)\]
\[m = x \cdot m(C) + y \cdot m(H)\]
\[22 \cdot m(H_2) = x \cdot m(C) + y \cdot m(H)\]

Подставив вместо массы \(m(H_2)\) значение \(X(H) \cdot (m(C) + m(H))\) (по формуле массовой доли водорода), получим:
\[22 \cdot X(H) \cdot (m(C) + m(H)) = x \cdot m(C) + y \cdot m(H)\]

Подставив вместо массы \(m(C)\) значение \(X(C) \cdot (m(C) + m(H))\) (по формуле массовой доли углерода), получим:
\[22 \cdot X(H) \cdot (X(C) \cdot (m(C) + m(H)) + m(H)) = x \cdot X(C) \cdot (m(C) + m(H)) + y \cdot m(H)\]

Далее, записываем уравнение для массовой доли углерода и водорода:
\[X(C) = \frac{{x \cdot m(C)}}{{x \cdot m(C) + y \cdot m(H)}}\]
\[X(H) = \frac{{y \cdot m(H)}}{{x \cdot m(C) + y \cdot m(H)}}\]

Теперь мы можем заменить \(X(C)\) и \(X(H)\) в уравнении выше:
\[22 \cdot \left( \frac{{y \cdot m(H)}}{{x \cdot m(C) + y \cdot m(H)}} \right) \cdot \left( \frac{{x \cdot m(C)}}{{x \cdot m(C) + y \cdot m(H)}} \cdot (m(C) + m(H)) + m(H) \right) = x \cdot \frac{{x \cdot m(C)}}{{x \cdot m(C) + y \cdot m(H)}} \cdot (m(C) + m(H)) + y \cdot m(H)\]

Упростим это уравнение:
\[22 \cdot y \cdot x \cdot m(C) + 22 \cdot y \cdot y \cdot m(H) + 22 \cdot x \cdot m(H) = x^2 \cdot m(C) + x \cdot y \cdot m(H) + y \cdot m(H)\]

Перегруппируем слагаемые:
\[x^2 \cdot m(C) + x \cdot y \cdot m(H) - 22 \cdot y \cdot x \cdot m(C) - 21 \cdot y \cdot y \cdot m(H) - 21 \cdot x \cdot m(H) = 0\]

Подставим значения массы углерода и водорода из выражений выше и разделим все на \(m(H)\):
\[x^2 \cdot X(C) + x \cdot y \cdot (1 - 22 \cdot X(C)) - 22 \cdot y \cdot x \cdot X(C) - 21 \cdot y \cdot y \cdot (1 - 22 \cdot X(C)) - 21 \cdot x = 0\]

Далее решаем получившееся квадратное уравнение относительно \(x\).

Описанный выше алгоритм позволяет решить данную задачу и вывести формулу соединения по заданным условиям. Однако, при решении квадратного уравнения могут получаться различные варианты значений для \(x\) и \(y\). Пожалуйста, уточните, если нужно найти конкретный вариант формулы соединения.