Для решения данной задачи начнем с определения молекулярной массы углеводорода. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 36, что означает:
[ M = d_{H2} \times M{H_2} ]
[ M = 36 \times 2 = 72 \text{ г/моль} ]
Теперь, когда мы знаем молекулярную массу углеводорода, давайте найдем его эмпирическую формулу. Углеводороды имеют общую формулу ( C_xH_y ). Массовая доля углерода в углеводороде составляет 83,3%, таким образом, масса углерода в 1 моль углеводорода:
[ m_C = \frac{83,3}{100} \times 72 = 59,976 \text{ г} ]
Количество молей углерода в углеводороде:
[ n_C = \frac{m_C}{M_C} = \frac{59,976}{12} \approx 5 ]
Теперь рассчитаем массу водорода в углеводороде:
[ m_H = 72 - 59,976 = 12,024 \text{ г} ]
Количество молей водорода:
[ n_H = \frac{m_H}{M_H} = \frac{12,024}{1} = 12,024 ]
Таким образом, отношение количества атомов углерода к водороду примерно равно:
[ \frac{n_C}{n_H} = \frac{5}{12} ]
Но поскольку углеводороды обычно содержат целое число атомов, округлим количество молей водорода до ближайшего четного числа, что соответствует типичной валентности углерода в органических молекулах. Получаем, что формула близка к C5H12, что соответствует пентану.
Таким образом, молекулярная формула искомого углеводорода - ( C5H{12} ).