Химия

Состав продуктов горения свидетельствует о том, что сгоревшее вещество состояло из углерода, водорода и, возможно, кислорода.

Находим количество вещества продуктов горения, затем количество вещества и массы атомов углерода и водорода, входящих в состав соединения:

$n = \frac{V}{V_{m} }; n(CO_{2}) = \frac{0,3136 л}{22,4 л/моль} = 0,014 моль$;
$n(C) = n(CO_{2}) = 0,014 моль$;
$n = \frac{m}{M}; n (H_{2}O ) = \frac{0,288 г}{18 г/моль} = 0,016 моль$;
$n(H) = 2n(H_{2}O ) = 0,032 моль$;
$m = Mn; M(C) = 12 г/моль \cdot 0,014 моль = 0,168 г$;
$m(H) = 1 г/моль \cdot 0,032 моль = 0,032 г$.

Определяем, содержало ли исходное вещество кислород.

$m(O) = m(в-ва) - m(C) - m(H); m(O) = 0,2 г - 0,168 г - 0,032 г = 0 г$.

Следовательно, в исходном веществе кислорода не было, и его простейшая формула $C_{x}H_{y}$ а истинная $(C_{x}H_{y})_{z}$.

Находим соотношение $x : y$:

$x : y = n(C) : n(H); x : y = 0,014 : 0,032 = 7 : 16$.

Простейшая формула - $C_{7}H_{16}$ ($C_{n}H_{2n+2}$).

Простейшая формула любого алкана с нечетным числом атомов углерода всегда совпадает с молекулярной формулой; молекулярная формула - $C_{7}H_{16}$.

Структурная формула изомера, в котором отсутствуют вторичные атомы углерода:

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

Определяем объем заданной порции вещества:

$V = \frac{m}{ \rho }; V(C_{7}H_{16}) = \frac{51 г}{0,684 г/мл} = 74,56 мл$.
Ответ: $C_{7}H_{16}$; 2,2,3-триметилбутан; $V(C_{7}H_{16}) = 74,56 мл$.