При сжигании 8,96 г органического соединения выделилось 105,6 г СО2 и 21,6 г H2O. Плотность паров данного вещества составляет 4,2 г/л, определить его молекулярную формулу.

Начнем с определения количества молей выделившегося СО2 и H2O:

n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 105,6 г / 44,01 г/моль = 2,4 моль

n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 21,6 г / 18,02 г/моль = 1,2 моль

Заметим, что количество молей СО2 в два раза больше, чем количество молей H2O. Это означает, что в органическом соединении содержится два атома углерода на один атом водорода.

Обозначим молекулярную формулу органического соединения как CxHy. Тогда количество молей углерода и водорода можно выразить через x и y соответственно:

n(C) = 2 * n(H2O) = 2,4 моль

n(H) = n(CO2) - n(C) = 0,6 моль

Массовая доля углерода в органическом соединении:

m(C) = n(C) * M(C) = 2,4 моль * 12,01 г/моль = 28,8 г

m(C) / m(CxHy) = 28,8 г / m(CxHy) = 0,32

Массовая доля водорода в органическом соединении:

m(H) = n(H) * M(H) = 0,6 моль * 1,01 г/моль = 0,606 г

m(H) / m(CxHy) = 0,606 г / m(CxHy) = 0,068

Сумма массовых долей углерода и водорода должна равняться единице:

m(C) / m(CxHy) + m(H) / m(CxHy) = 0,32 + 0,068 = 0,388

m(CxHy) = 28,8 г / 0,32 = 90 г

m(CxHy) = 0,606 г / 0,068 = 8,91 г

Таким образом, молекулярная масса органического соединения составляет 90 г/моль, а его молекулярная формула - C5H10.