Химия

Составим уравнение сгорания органического соединения неизвестного состава:

$C_{x}H_{y}A_{z} + O_{2} \rightarrow xCO_{2} + \frac{y}{2} H_{2}O + A_{z}$

Молярные массы равны: $M(CO_{2}) = 44 г/моль, M(H_{2}O) = 18 г/моль$;

Найдем содержание водорода и углерода в веществе:

$m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot M(H_{2}) = \frac{m(H_{2}O)}{M(H_{2}O )} M(H_{2} ) = \frac{10,8 г \cdot 2 г/моль}{ 18 г/моль} = 1,2 г$
$m(C) = \nu (C) \cdot A(C) = \frac{m(CO_{2} )}{M(CO_{2} )} A(C) = \frac{22г \cdot 12 г/моль}{44 г/моль} = 6 г$

Так как суммарная масса водорода и углерода составляет (1,2 + 6) 7,2 г и равна массе сожженного вещества, значит, $z = 0$ и, следовательно, был сожжен углеводород состава $C_{x}H_{y}$.

Найдем относительную молекулярную массу углеводорода:

$M_{r}(C_{x}H_{y}) = M_{r} (H_{2}) \cdot D_{H_{2}} (C_{x}H_{y}) = 2 \cdot 36 = 72$

Установим молекулярную формулу углеводорода. Составим пропорцию и решим ее:

из 7,2 г $C_{x}H_{y}$ образуется $22 г CO_{2}$
из 72 г $C_{x}H_{y}$ образуется $44 \cdot х$ г $CO_{2}$
$\frac{44 \cdot x г}{22 г} = \frac{72 г}{7,2 г}; x = 5 г$

Следовательно, в молекуле $C_{x}H_{y}$ имеется пять атомов углерода. Определим число атомов водорода:

$y = \frac{M_{r} (C_{x}H_{y}) - [A(C) \cdot x]}{A_{r}(H) } = \frac{72 - (12 \cdot 5)}{1} = 12$

Таким образом, молекулярная формула углеводорода - $C_{5}H_{12}$, т. е. это предельный углеводород ($C_{n}H_{2n + 2}$). Так как известно, что при радикальном хлорировании его может образоваться только одно монохлорпроизводное, значит, исходный углеводород - неопентан:

$CH_{3} - \overset{ \underset{|}{CH_{3}} }{ \underset{ \overset{|}{CH_{3}} }{C}} - CH_{3}$