При сжигании углеводорода образовалось 22,0 углекислого газа и 4,5 г воды. Определите молекулярную формулу...

Для начала определим количество атомов углерода в углеводороде. Из условия известно, что при сжигании образуется 22,0 г углекислого газа (CO2). Молярная масса CO2 равна 44 г/моль (12 г/моль за каждый атом углерода и 16 г/моль за каждый атом кислорода). Следовательно, количество молей CO2 равно 22,0 г / 44 г/моль = 0,5 моль. Поскольку каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода, то в данном случае количество атомов углерода равно 0,5 моль.

Теперь найдем количество молей воды. Из условия известно, что при сжигании образуется 4,5 г воды. Молярная масса воды (H2O) равна 18 г/моль (2 г/моль за каждый атом водорода и 16 г/моль за каждый атом кислорода). Следовательно, количество молей H2O равно 4,5 г / 18 г/моль = 0,25 моль. Поскольку каждая молекула H2O содержит 2 атома водорода, то в данном случае количество атомов водорода равно 0,25 моль * 2 = 0,5 моль.

Таким образом, углеводород содержит 2 атома углерода и 4 атома водорода. Следовательно, молекулярная формула углеводорода будет C2H4 (этилен).

Для решения этой задачи нам нужно определить молекулярную формулу углеводорода, зная массу образовавшегося CO₂ и H₂O, а также то, что углеводород содержит 2 атома углерода.

1. Определим количество вещества CO₂:

   Масса CO₂ равна 22,0 г. Молярная масса CO₂ (M_CO2) равна 44,0 г/моль (12,0 г/моль для углерода и 16,0 г/моль для каждого атома кислорода, всего 44,0 г/моль).

   [ n_{\text{CO}2} = \frac{m{\text{CO}2}}{M{\text{CO}_2}} = \frac{22,0 \, \text{г}}{44,0 \, \text{г/моль}} = 0,5 \, \text{моль} ]

2. Определим количество вещества H₂O:

   Масса H₂O равна 4,5 г. Молярная масса H₂O (M_H2O) равна 18,0 г/моль (2,0 г/моль для водорода и 16,0 г/моль для кислорода).

   [ n_{\text{H}2\text{O}} = \frac{m{\text{H}2\text{O}}}{M{\text{H}_2\text{O}}} = \frac{4,5 \, \text{г}}{18,0 \, \text{г/моль}} = 0,25 \, \text{моль} ]

3. Определим количество атомов углерода и водорода, участвовавших в реакции:

   • Каждый моль CO₂ содержит 1 моль атомов углерода. Следовательно, количество атомов углерода:

     [ n{\text{C}} = n{\text{CO}_2} = 0,5 \, \text{моль} ]

   • Каждый моль H₂O содержит 2 моля атомов водорода. Следовательно, количество атомов водорода:

     [ n{\text{H}} = 2 \times n{\text{H}_2\text{O}} = 2 \times 0,25 \, \text{моль} = 0,5 \, \text{моль} ]

4. Определим молекулярную формулу углеводорода:

   В условии задачи сказано, что углеводород содержит 2 атома углерода, и из расчётов мы видим, что на 2 атома углерода приходится 2 атома водорода (так как 0,5 моль углерода и 0,5 моль водорода).

   Следовательно, молекулярная формула углеводорода, содержащего 2 атома углерода и 2 атома водорода, будет C₂H₂.

Таким образом, молекулярная формула углеводорода — C₂H₂.