Чтобы найти молекулярную формулу углеводорода, начнем с определения его эмпирической формулы.

Определение количества молей углерода и водорода:

Масса углерода (C) = 1.2 гМасса водорода (H) = 0.1 г

Теперь нужно найти количество молей каждого элемента:

Молярная масса углерода (C) ≈ 12 г/мольМолярная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль

Количество молей углерода (C):
[\text{n(C)} = \frac{1.2 \, \text{г}}{12 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль}]

Количество молей водорода (H):
[\text{n(H)} = \frac{0.1 \, \text{г}}{1 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль}]

Определение соотношения между атомами:
[
\frac{n(C)}{n(H)} = \frac{0.1}{0.1} = 1
]

Это означает, что соотношение углерода к водороду составляет 1:1. Следовательно, эмпирическая формула углеводорода CH.

Поиск молекулярной формулы:
Мы знаем, что плотность паров данного углеводорода по водороду равна 39. Плотность паров (D) углеводорода можно связать с его молярной массой (M) по формуле:
[D = \frac{M}{2}]
Отсюда молярная масса углеводорода:
[M = 39 \times 2 = 78 \, \text{г/моль}]

Сравнение молярной массы:
Молярная масса нашей эмпирической формулы CH (углерод + водород):
[M_{\text{CH}} = 12 + 1 = 13 \, \text{г/моль}]

Теперь найдем отношение:
[\frac{M}{M_{\text{CH}}} = \frac{78}{13} = 6]

Это означает, что молекулярная формула будет в 6 раз больше эмпирической:
[\text{Молекулярная формула} = C_6H_6]

Таким образом, молекулярная формула углеводорода — C₆H₆ (бензол).