Для решения задачи, в первую очередь, определим молекулярный вес углеводорода, используя данные о его относительной плотности по воздуху. Относительная плотность газа по воздуху равна отношению молекулярной массы газа к молекулярной массе воздуха (принимаем за 29 г/моль).
[ d = \frac{M{углеводород}}{M{воздух}} ]
[ 0,897 = \frac{M{углеводород}}{29} ]
[ M{углеводород} = 0,897 \times 29 \approx 26 \text{ г/моль} ]
Далее, учитывая, что массовая доля углерода в углеводороде составляет 92,31%, можно вычислить массу углерода в одном моле углеводорода:
[ \text{Масса углерода} = 0,9231 \times 26 \text{ г/моль} \approx 24 \text{ г/моль} ]
Углерод имеет атомную массу около 12 г/моль, следовательно, количество атомов углерода в молекуле:
[ n_{C} = \frac{24}{12} = 2 ]
Так как общая молекулярная масса углеводорода 26 г/моль и масса углерода составляет примерно 24 г/моль, оставшаяся масса приходится на водород:
[ \text{Масса водорода} = 26 - 24 = 2 \text{ г/моль} ]
Атомная масса водорода примерно равна 1 г/моль, следовательно, количество атомов водорода:
[ n_{H} = \frac{2}{1} = 2 ]
Исходя из полученных данных о количестве атомов углерода и водорода, молекулярная формула углеводорода:
[ C_2H_2 ]
Таким образом, молекулярная формула углеводорода, удовлетворяющая условиям задачи, — это ацетилен (этин), ( C_2H_2 ).