При сгорании органического вещества массой 18 грамм образовался углекислый газ массой 44 грамм и вода массой 18 грамм плотность паров органического вещества по метану составляет 4,5 выведите молекулярную формулу вещества и составьте структурную формулу изомеров

Если при сгорании образуется только СО₂ и Н₂О, то в соединение входят только атомы углерода, водорода и, возможно, кислорода. т.е. СхНуОz.

Реакция горения: CxHyOz + (x+y/2-z)O₂  = xCO₂ +(y/2)H₂O

M(CO₂) =44 (г/моль)

M(H₂O) =18 (г/моль)

М(СН₄) = 16 (г/моль)

M(CxHyOz) = 4,5·M(CH₄) = 4,5·16 =72(г/моль).

   Мы видим, что вещества взято:

m/M(CxHyOz) = 18г:72г/моль = 0,25 моля.

и должно образоваться:

 х·0,25молей СО₂, 0,25моля СО₂= 11г. а у нас 44г. Значит, х=4, 

    Аналогично, 0,25/2 молей Н₂О = 18*0,25/2 = 2,25г; у = 18/2,25г = 8.

   Мы получили С₄Н₈, Мr(С₄Н₈) = 48+8=56,

а должно быть (по относительной  плотности) 72, значит на кислород остается 16, а это как раз атомная масса одного атома О.

    Наша формула: С₄Н₈О

    А вот с определением класса вещества без реакций и дополнительных указаний не обойтись, так как это может быть :

а) непредельный спирт, с неопределенным положением двойной связи:

СН₂=СН-СН₂-СН₂ОН  бутен-3-ол-1 или

СН₃-СН=СН-СН₂ОН  бутен-2-ол-1 

СН₃- СН₂-СН=СН-ОН  бутен-1-ол-1

СН₃-С(СН₃)=СН-ОН  2-метил-пропен-1-ол-1

СН₃-СН=С(СН₃)ОН   1-метил-пропен-1-ол-1(или бутен-2-ол-2)

б) альдегид:

СН₃-СН₂-СН₂-С(О)Н  бутаналь

(СН₃)₂СН-С(О)Н  2-метил-пропаналь (изопропаналь)

в) кетон:

СН₃-СН₂-С(О)-СН₃  бутанон-2