4. При сжигании 0,22 г органического вещества, плотность паров которого по воздуху равна 1,517, образовалось 224 мл оксида углерода(IV) (н. у.) и 0,18 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.

Решение: 1. Определим молярную массу вещества: Плотность паров по воздуху ( D = \frac{M_{вещества}}{M_{воздуха}} ), где ( M_{воздуха} \approx 29 \text{ г/моль} ). Тогда ( M_{вещества} = D \cdot M_{воздуха} = 1,517 \cdot 29 \text{ г/моль} \approx 44 \text{ г/моль} ). 2. Определим количество вещества ( CO_2 ) и ( H_2O ): ( n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{0,224 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,01 \text{ моль} ) ( n(H_2O) = \frac{m}{M} = \frac{0,18 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,01 \text{ моль} ) 3. Определим количество вещества углерода и водорода: ( n(C) = n(CO_2) = 0,01 \text{ моль} ) ( n(H) = 2 \cdot n(H_2O) = 2 \cdot 0,01 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль} ) 4. Определим массы углерода и водорода: ( m(C) = n(C) \cdot M(C) = 0,01 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 0,12 \text{ г} ) ( m(H) = n(H) \cdot M(H) = 0,02 \text{ моль} \cdot 1 \text{ г/моль} = 0,02 \text{ г} ) 5. Определим массу кислорода в веществе: ( m(O) = m_{вещества} - m(C) - m(H) = 0,22 \text{ г} - 0,12 \text{ г} - 0,02 \text{ г} = 0,08 \text{ г} ) 6. Определим количество вещества кислорода: ( n(O) = \frac{m(O)}{M(O)} = \frac{0,08 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0,005 \text{ моль} ) 7. Находим отношение ( C : H : O = 0,01 : 0,02 : 0,005 = 2 : 4 : 1 ) 8. Простейшая формула вещества: ( C_2H_4O ). 9. Рассчитаем молярную массу простейшей формулы: ( M(C_2H_4O) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 44 \text{ г/моль} ). Это совпадает с молярной массой вещества, следовательно, истинная формула ( C_2H_4O ). Ответ: Молекулярная формула вещества ( C_2H_4O ).