Химия

Устанавливаем элементный состав вещества.

Поскольку при сгорании вещества в кислороде образуются $CO_{2}$ и $H_{2}O$, то в состав вещества, кроме углерода и водорода, может входить и кислород.

Находим количество вещества атомов углерода и водорода, входящих в состав соединения.

Весь углерод превращается в углекислый газ:

$C \rightarrow CO_{2}$;
$n = \frac{V}{V_{m} }$;
$n(CO_{2}) = \frac{0,448 л}{22,4 л/моль} = 0,02 моль$;
$n(C) = n(CO_{2} ) = 0,02 моль$.

Весь водород переходит в воду:

$2H \rightarrow H_{2}O$;
$n = \frac{m}{M}; n(H_{2}O ) = \frac{0,54 г}{18 г/моль} = 0,03 моль$;
$n(H) = 2n(H_{2}O ) = 0,06 моль$.

Рассчитываем массу кислорода, входящего в состав вещества:

$m(O) = m(в-ва) - m(C) - m(H)$;
$m(O) = 0,46 - 0,02 \cdot 12 - 0,06 \cdot 1 = 0,16 (г)$.

Определяем количество вещества атомарного кислорода:

$n(O) = \frac{0,16 г}{16 г/моль} = 0,01 моль$.

Таким образом, искомое вещество состоит из атомов углерода, водорода и кислорода, простейшая формула вещества $C_{x}H_{y}O_{z}$, а $(C_{x}H_{y}O_{z})_{p}$ - его молекулярная формула.

Находим атомное соотношение элементов в веществе:

$x : y : z = n(C) : n(H) : n(O)$;
$x : y : z = 0,02 : 0,06 : 0,01 = 2 : 6 : 1$,

следовательно, простейшая формула $C_{2}H_{6}O, M(C_{2}H_{6}O) = 46 г/моль$.

Для нахождения $p$ воспользуемся дополнительным условием, приведенным в задаче:

$M((C_{2}H_{6}O)_{p}) = 2 D_{H_{2}}$;
$M((C_{2}H_{6}O)_{p}) = 2 г/моль \cdot 23 = 46 г/моль$,

следовательно, $p = 1$.

Таким образом, $C_{2}H_{6}O$ - не только простейшая, но и истинная формула.