Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно використати збалансоване хімічне рівняння горіння алкіну:

C₂H₂ + 2,5 O₂ → 2 CO₂ + H₂O

З цього рівняння ми бачимо, що на кожен моль спаленого алкіну (C₂H₂) ми отримаємо 2 молі вуглекислого газу (CO₂) і 1 моль води (H₂O). Ми можемо використати цю інформацію, щоб обчислити кількість молей вуглекислого газу та води, що утворилися в результаті згоряння алкіну, а звідти ми можемо обчислити кількість молей алкіну, які були спалені.

Спочатку обчислимо кількість молей утвореної води:

m(H₂O) = 33,75 г M(H₂O) = 18 г/моль n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 33,75 г / 18 г/моль = 1,875 моль

Тепер обчислимо кількість молей утвореного вуглекислого газу:

V(CO₂) = 56 л (nu) V(nu) = 22,4 л/моль (при стандартній температурі та тиску) n(CO₂) = V(CO₂) / V(nu) = 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 мол

Ми знаємо, що на кожний 1 моль утвореної води утворюється 2 молі вуглекислого газу. Отже, кількість спалених молей алкіну дорівнює:

n(C₂H₂) = n(H₂O) / 1 = 1,875 моль

Тепер ми можемо обчислити масу спаленого алкіну:

m(C₂H₂) = n(C₂H₂) × M(C₂H₂) M(C₂H₂) = (2 × M(C)) + (2 × M(H)) = 2 × 12,01 г/моль + 2 × 1,01 г/моль = 26,04 г/моль m(C₂H₂) = n(C₂H₂) × M(C₂H₂) = 1,875 моль × 26,04 г/моль = 48,97 г

Нарешті, ми можемо використати відносну густину алкіну для розрахунку його молекулярної формули. Відносна щільність визначається як відношення щільності газу до щільності водню за тих самих температури і тиску. Щільність газоподібного водню за стандартної температури і тиску становить 0,0899 г/л. Отже, маємо:

відносна густина = густина газу / густина водню густина газу = відносна густина × густина водню густина газу = 27 × 0,0899 г/л = 2,4227 г/л

Тепер ми можемо використати закон ідеального газу, щоб обчислити кількість молей газу:

PV = nRT n = PV / RT

Припускаючи стандартну температуру і тиск (0 °C і 1 атм), ми маємо:

P = 1 атм V = 14 L T = 273 K R = 0,0821 L атм/моль K

n = (1 атм × 14 л) / (0,0821 л атм/моль К × 273 К) = 0,618 моль

Молекулярну формулу алкіну можна розрахувати, поділивши масу алкіну на кількість молей алкіну:

m(C₂H₂) = 48,97 г n(C₂H₂) = m(C₂H₂) / M(C₂H₂) = 48