Молярная масса органического соединения равна 88 г/моль. Массовые доли углерода, кислорода и водорода составляют соответственно 54,5%, 36,4% и 9,1%. Найдите молекулярную формулу соединения.

Для нахождения молекулярной формулы органического соединения, молярная масса которого равна $88 \, \text{г/моль}$, а массовые доли углерода ($C$), водорода ($H$) и кислорода ($O$) составляют $54,5\%$, $9,1\%$ и $36,4\%$ соответственно, выполняем следующие шаги:

Шаг 1. Выразим массовые доли в граммах на 100 г вещества

Представим, что у нас есть 100 г вещества. Тогда:

• Масса $C = 54,5 \, \text{г}$,
• Масса $H = 9,1 \, \text{г}$,
• Масса $O = 36,4 \, \text{г}$.

Шаг 2. Найдем количество молей каждого элемента

Используем молярные массы элементов:

• Молярная масса $C = 12 \, \text{г/моль}$,
• Молярная масса $H = 1 \, \text{г/моль}$,
• Молярная масса $O = 16 \, \text{г/моль}$.

Количество молей каждого элемента:

Шаг 3. Найдем простейшее соотношение атомов

Для этого делим все количества молей на наименьшее значение ($2,275$):

Простейшая формула соединения: $\text{C}_2\text{H}_4\text{O}$.

Шаг 4. Проверим соответствие молярной массы

Молярная масса простейшей формулы $\text{C}_2\text{H}_4\text{O}$ равна:

Данная молярная масса в два раза меньше заданной ($88 \, \text{г/моль}$). Следовательно, реальная молекулярная формула будет содержать в два раза больше атомов.

Шаг 5. Умножим индексы в простейшей формуле

Умножаем индексы простейшей формулы на 2:

Итог

Молекулярная формула соединения: $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$.