Так как при сгорании образовались продукты, содержащие только углерод, водород и кислород, то в состав исходного вещества входили углерод и водород (и, возможно, кислород).
Пусть состав исходного вещества СхНу (х,у - индексы). Запишем уравнение сгорания: 4СхНу + (4х + у)О2 = 4хСО2 + 2уН2О.
Найдем количества веществ воды и углекислого газа:
v(H2O) = m(H2O) : M(H2O) = 2,16 г : 18 г/моль = 0,12 моль.
v(CO2) = m(CO2) : M(CO2) = 3,52 г : 44 г/моль = 0,08 моль.
Найдем количества веществ атомов углерода и водорода в составе СО2 и Н2О соответственно:
v(C) = v(CO2) = 0,08 моль.
v(H) = 2v(H2O) = 0,24 моль.
При сгорании органических веществ весь углерод переходит в СО2, весь водород в Н2О. Значит в исходном веществе содержится 0,08 моль С и 0,06 моль Н. Проверим, подходит ли это по массе исходного вещества:
m(C) + m(H) = v(C) * M(C) + v(H) * M(H) = 0,08 моль * 12 г/моль + 0,24 моль * 1 г/моль = 1,2 г.
Так как 1,2 г < 1,84 г, то в состав исходного вещества входит также кислород. Его масса равна
m(O) = m(в-ва) - (m(C) + m(H)) = 1,84 г - 1,2 г = 0,64 г.
Находим количество вещества атомов кислорода:
v(O) = m(O) : M(O) = 0,64 г : 16 г/моль = 0,04 моль.
Находим мольное отношение углерода, водорода и кислорода в веществе:
v(C) : v(H) : v(O) = 0,08 : 0,24 : 0,04 = 2 : 6 : 1.
Простейшая формула вещества С2Н6О. Найдем истинную:
M(в-ва) = ρ(в-ва) * Vm = 1,59 г/л * 22,4 л/моль = 46 г/моль.
Такой молярной массе соответствует формула С2Н6О.
Веществом с такой формулой может быть этанол СН3-СН2-ОН, либо диметиловый эфир СН3-О-СН3.