Решение расчетных задач на вывод формулы органического вещества

Задача. Определите истинную формулу углеводорода, при сжигании 4,4 г которого получили 13,2 г карбон(IV) оксида и 7,2 г воды. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 22.
Решение
I способ
1) Напишем уравнение реакции:
.
2) Из уравнения реакции видно, что все атомы Углерода из данного вещества переходят в , а Водорода - в . Зная массы и , вычислим количества этих веществ:
;
.
3) Из уравнения реакции следует:
;
.
4) Простейшее целочисленное соотношение и в этом углеводороде равна: , следовательно, простейшая формула углеводорода: .
5) Вычислим его молярну массу:
(г/моль).
6) Сравним с молярною массой, вычисленной по плотности по водороду:

Следовательно, в этом случае простейшая формула является истинной.
II способ
1) Вычислим молярну массу вещества:

2) Запишем уравнение реакции.
Подпишем данные задачи над уравнением, молярные массы веществ - под уравнением:

3) Составим соответствующие пропорции и найдем х и у, соответствующие индексам в формуле вещества:
;
;
;
.
Ответ. Формула углеводорода: .
Задача на применение закона Гей-Люссака. При сгорании 2 объемов газообразного углеводорода получили 4 объемы углекислого газа и 6 объемов паров воды. Объемы всех газов измерены при одинаковых условиях. Найдите формулу вещества.
Решение
1) Закон Гей-Люссака: объемы газов, участвующих в реакции, измеренные при одинаковых условиях, относятся как взаимно простые целые числа (они равны стехиометрическим коэффициентам в уравнении):

2) На основании данных задачи можно записать уравнение:
,
или .
3) Отсюда легко определить формулу углеводорода (по закону сохранения вещества, количество атомов Углерода и Водорода в обеих частях уравнения одинакова). Формула вещества: - этан.
Ответ. Формула вещества: .
Задача. Определите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля Углерода в котором равна 85,7 %. Относительная плотность углеводорода по водороду равна 21.
Решение
I способ
1) Находим массу углеводорода с плотностью по водороду:
; ;
; .
2) Массовая доля элемента в соединении равна:
,
где n - индекс, стоящий при данном элементе.
Отсюда: .
3) Подставим данные задачи:
,
то есть в формуле соединения 3 атомы Карбона.
4) Найдем массовую долю Водорода и вычислим индекс при атоме Углерода:
.
.
Формула: - пропен.
II способ
1) Масса углеводорода равна 100 г.
2) Найдем массовую долю Водорода в соединении: .
3) Вычислим массы Углерода и Водорода в 100 г углеводорода:
; ;
(г);
(г).
4) В формуле x и y - количества вещества Углерода и Водорода соответственно, которые находятся по формуле:
;
.
Делим полученный результат на наименьшее значение, то есть на 7,14:
.
Простейшая формула углеводорода: , молярная масса .
5) Сравним с истинной массой, найденной за плотностью,- 42 г/моль: . Итак, индексы надо увеличить в 3 раза. Истинная формула вещества: - пропен.
Ответ. Формула вещества: .