При сгорании органического вещества массой 37,8 г образовался углекислый газ объемом 62.7 л (н.у. )...

Для начала найдем количество молей углекислого газа и воды:

Масса углекислого газа (CO2) = 44 г/моль Масса воды (H2O) = 18 г/моль

Количество молей углекислого газа = 37,8 г / 44 г/моль ≈ 0,86 моль Количество молей воды = 37,8 г / 18 г/моль ≈ 2,1 моль

Так как масса органического вещества равна массе углекислого газа, то количество молей органического вещества также равно 0,86 моль.

Плотность по водороду = 27 Масса водорода в органическом веществе = 27 количество молей молярная масса водорода = 27 0,86 1 = 23,22 г

Масса углерода в органическом веществе = масса органического вещества - масса водорода = 37,8 г - 23,22 г ≈ 14,58 г

Количество молей углерода = 14,58 г / 12 г/моль ≈ 1,22 моль

Таким образом, молекулярная формула органического вещества - C1H1. Такая формула может соответствовать метану (CH4), который является самым простым изомером.

Структурная формула метана (CH4): H \ C / H

Изомеры метана:

1. Этан (C2H6) H H | | H-C-C-H | | H H

2. Пропан (C3H8) H H H | | | H-C-C-C-H | | | H H H

3. Бутан (C4H10) H H H H | | | | H-C-C-C-C-H | | | | H H H H

Названия изомеров:

1. Метан (CH4)
2. Этан (C2H6)
3. Пропан (C3H8)
4. Бутан (C4H10)

Для решения данной задачи начнем с анализа данных о продуктах сгорания: углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O). Объем CO₂ и масса воды позволят нам определить состав исходного органического вещества.

1. Определение количества молей CO₂ и H₂O:

   • Объем CO₂ (62.7 л при н.у.) соответствует ( n_{CO_2} = \frac{62.7}{22.4} \approx 2.80 ) моль.
   • Масса воды 37.8 г. Молекулярная масса воды (H₂O) составляет 18 г/моль, следовательно, ( n_{H_2O} = \frac{37.8}{18} \approx 2.10 ) моль.

2. Определение состава исходного органического вещества:

   • Из 1 моль CO₂ получается 1 моль атомов углерода, следовательно, в исходном веществе содержится 2.80 моль углерода.
   • Из 1 моль H₂O получается 2 моль атомов водорода, следовательно, в исходном веществе содержится 4.20 моль водорода.
   • Так как в продуктах сгорания нет других веществ (например, монооксида углерода или азота), можно предположить, что кислород в исходном веществе также полностью преобразуется в CO₂ и H₂O. Следовательно, количество молей кислорода можно найти из разности молей в исходных и конечных веществах.

3. Составление эмпирической формулы:

   • Мольное соотношение C:H:O можно упростить, разделив каждое значение на наименьшее из них. В данном случае это 2.80 для углерода.
   • Соотношение C:H = 2.80:4.20 ≈ 1:1.5. Определение мольного соотношения кислорода более сложное, так как оно зависит от количества кислорода, потребляемого на окисление углерода и водорода.

4. Используем плотность по водороду для определения молекулярной массы:

   • Плотность по водороду дана как 27, это означает, что молекулярная масса вещества в 27 раз больше молекулярной массы водорода (2 г/моль), что составляет 54 г/моль.

Поскольку плотность по водороду и масса исходного вещества указывают на простую молекулярную массу, можно предложить формулу С₂Н₆ (этан), где молекулярная масса равна 30 (углерод) + 6 (водород) = 36, что близко к вычисленной массе.

Структурные формулы и изомеры этана: Этан (C₂H₆) не имеет изомеров с другим типом связей, так как все возможные связи между двумя атомами углерода и водородами заполнены.

Возможно, в задаче имеется ошибка или нехватка данных, так как вычисленная молекулярная масса не соответствует предложенной плотности по водороду.

Молекулярная формула органического вещества: C3H8O Изомеры:

1. Пропан-1-ол (названия: н-пропанол, пропиловый спирт)
2. Пропан-2-ол (названия: изопропанол, изопропиловый спирт)
3. Метилэтанол (названия: метанол, древесный спирт)