Для решения задачи нам нужно определить молекулярную формулу горючего газа на основе предоставленных данных.

Шаг 1: Определение молекулярной массы

Используем закон Авогадро и идеальный газовый закон для определения молекулярной массы газа. Для этого найдем количество вещества $n$ газа:

$$n=\frac{m}{M}$$

где:

m — масса газа $0,337г$,V — объем газа $144мл=0,144л$,R — универсальная газовая постоянная $0,0821л\cdot атм/(моль\cdot К)$,T — температура в Кельвинах $20°C=293K$,P — давление в атмосферах $760ммрт.ст.=1атм$.

Сначала найдем количество вещества по объемному газовому уравнению:

$$PV=nRT\Rightarrow n=\frac{PV}{RT}$$

Подставляем известные значения:

[
n = \frac{1 \, \text{атм} \cdot 0,144 \, \text{л}}{0,0821 \, \text{л·атм/(моль·K)} \cdot 293 \, \text{K}} \approx 0,00594 \, \text{моль}
]

Теперь можем найти молекулярную массу:

$$M=\frac{m}{n}=\frac{0,337\text{г}}{0,00594\text{моль}}\approx 56,8\text{г/моль}$$

Шаг 2: Определение общего состава

Учитывая, что газ состоит только из углерода $C$ и водорода $H$, запишем:

$$M=x\cdot 12+y\cdot 1$$

где $x$ — количество атомов углерода, а $y$ — количество атомов водорода. Мы знаем, что молекулярная масса примерно равна 56,8 г/моль, то есть можем попробовать разные комбинации C и H.

Возможные комбинации:

Если C = 4 $т.е.C4$, то:
$$M=4\cdot 12+y=48+y\Rightarrow y\approx 8,8$$ $нецелое$Если C = 3 $т.е.C3$, то:
$$M=3\cdot 12+y=36+y\Rightarrow y\approx 20,8$$ $нецелое$Если C = 2 $т.е.C2$, то:
$$M=2\cdot 12+y=24+y\Rightarrow y\approx 32,8$$ $нецелое$Если C = 1 $т.е.C1$, то:
$$M=1\cdot 12+y=12+y\Rightarrow y\approx 44,8$$ $нецелое$Если C = 5 $т.е.C5$, то:
$$M=5\cdot 12+y=60+y\Rightarrow y\approx -3,2$$ $невозможно$.

Из этого анализа видно, что наиболее подходящий вариант из целых чисел – это $C<em>4H</em>10$, так как молекулярная масса 58 г/моль $ближек56,8$.

Шаг 3: Изучение реакций

Горючий газ нерастворим в H₂SO₄ и не обесцвечивает бром, что указывает на его насыщенность. Значит, это может быть алкан или циклоалкан.

Таким образом, возможными формулами изомеров будут:

н-бутан: $C<em>4H</em>10$изобутан $или2-метилпропан$: $C<em>4H</em>10$Ответ

Молекулярная формула: $C<em>4H</em>10$. Возможные структурные изомеры:

Н-бутан $C{H}_3-C{H}_2-C{H}_2-C{H}_3$.Изобутан $C{H}_3-CH(C{H}_3)-C{H}_3$.