Помогите решить сложную задачу

В конечной смеси - продукты сгорания плюс избыток кислорода, не вступивший в реакцию.
PV=nRT
V=((200+273)*8.314)/120=32,77 литра
n(N2+H2O+CO2+O2)=5/32.77=0.1525 моль
n(O2)=2.688/22.4=0.12 моль
СхНyNz+(x+0,25y)О2=>xСО2+0.5yН2О + 0,5zN2 - формула горения азотосодержащих соединений
CnH2n-5N - гомологический ряд пиридина, подставляешь в формулу горения и упрощаешь
СnH2n-5N+(n+(2n-5)/4)O2=nCO2 + (2n-5)/2H2O + 0.5N2
СnH2n-5N + (1.5n-1.25)O2 = nCO2 + (n-2.5)H2O + 0.5N2
Количество атомов углерода X, а его молярная масса 12X+2X-5+14=(14X+9)
Общее количество продуктов сгорания, где количество атомов углерода равно коэффициенту n
n(CO2+H2O+N2)=[m(СnH2n-5N)/M(СnH2n-5N)]*X+[m(СnH2n-5N)/M(СnH2n-5N)]*(X-2.5)+0.5[m(СnH2n-5N)/M(СnH2n-5N)]
(1.21/(14X+9))*X+(1.21/(14X+9))*(X-2.5)+0.5*(1.21/(14X+9))
Избыточное количество кислорода
0,12-(1.21/(14X+9))*(1,5X-1.25)
В сумме 0.1525 моль
(1.21/(14X+9))*X+(1.21/(14X+9))*(X-2.5)+0.5*(1.21/(14X+9))+0,12-(1.21/(14X+9))*(1,5X-1.25)=0,1525
X=8
C8H11N - пропилпиридин, метилэтилпиридины, триметилпиридины. Строй изомеры.

Для решения этой задачи необходимо использовать закон Дальтона о смеси газов и уравнение состояния идеального газа.

Рассчитаем количество молей кислорода, введенного в реакционную смесь:

V = 2,688 л = 2688 мл
p = 101,325 кПа (нормальное давление)
T = 273 + 0 = 273 K (нормальная температура)
n(O2) = (pV) / (RT) = (101,325 * 2688) / (8,31 * 273) = 10,99 моль

Рассчитаем количество молей углеводорода, входящего в реакционную смесь:

V = 5 л = 5000 мл
p = 120 кПа
T = 200 + 273 = 473 K
n(CxHy) = (pV) / (RT) = (120 * 5000) / (8,31 * 473) = 14,76 моль

Рассчитаем количество молей углекислого газа, образовавшегося в реакции:

n(CO2) = n(O2) / 2 = 5,495 моль

Рассчитаем количество молей воды, образовавшейся в реакции:

n(H2O) = n(CxHy) - n(CO2) = 9,265 моль

Рассчитаем массу углеводорода в образце:

m(CxHy) = m(образца) - m(O2) = 1,21 - 0,837 = 0,373 г

Рассчитаем количество молей углеводорода в образце:

n(CxHy) = m(CxHy) / M(CxHy) = 0,373 / 79 = 0,00471 моль

Рассчитаем количество молей каждого изомера пиридина, содержащего 5 атомов углерода, которое может присутствовать в образце:

n(C5H5N) = n(CxHy) / 0,5 = 0,00942 моль

Рассчитаем массу каждого изомера пиридина:

m(C5H5N) = n(C5H5N) * M(C5H5N)

Гомологи пиридина с 5 атомами углерода:

3-метилпиридин (метилпиридин с метильной группой на 3-м углероде): C6H7N, M = 93,13 г/моль
4-метилпиридин (метилпиридин с метильной группой на 4-м углероде): C6H7N, M = 93,13 г/моль

Другой способ решения
Для начала найдем молярную массу гомолога пиридина. Зная массу вещества (1.21 г) и используя уравнение идеального газа, определим количество молей гомолога пиридина. В начале реакции давление в сосуде равно нулю:
PV = nRT n = PV / RT
где: P - давление в сосуде после реакции (120 кПа = 120 000 Па) V - объем сосуда (5 л = 0.005 м³) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T - температура сосуда после реакции (200 °C + 273.15 = 473.15 К)
n = (120 000 Па * 0.005 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 473.15 К) n ≈ 0.019 моль
Теперь найдем молярную массу гомолога пиридина:
Молярная масса = масса вещества / количество молей Молярная масса ≈ 1.21 г / 0.019 моль ≈ 63.68 г/моль
Формула пиридина - C5H5N. Молекулярная масса пиридина составляет:
MM(пиридина) = 5 * 12.01 (C) + 5 * 1.01 (H) + 14.01 (N) = 79.11 г/моль
Так как анализируемое вещество является гомологом пиридина, его молекулярная масса меньше. Вероятно, это произошло из-за отсутствия одного атома водорода. Молекулярная масса вещества, состоящего из 5 атомов углерода, 4 атомов водорода и 1 атома азота, составляет:
MM(C5H4N) = 5 * 12.01 (C) + 4 * 1.01 (H) + 14.01 (N) = 78.09 г/моль
Однако это значение выше нашего предположения о молярной массе гомолога пиридина. Возможно, что одна из групп CH заменилась на другой элемент с меньшей массой. Наиболее вероятным кандидатом является кислород (O). Таким образом, формула гомолога пиридина может быть представлена как C4H4NO:
MM(C4H4NO) = 4 * 12.01 (C) + 4 * 1.01 (H) + 14.01 (N) + 16.00 (O) = 68.09 г/моль
Значение молекулярной массы C4H4NO все еще выше нашего предположения о молярной массе гомолога пиридина (63.68 г/моль). Однако, мы должны учесть, что количество кислорода во входящем веществе было дано в задаче (2,688 л кислорода при н.у.). Таким образом, гомолог пиридина может содержать больше кислорода, чем предполагалось. Попробуем C4H3NO2:
MM(C4H3NO2) = 4 * 12.01 (C) + 3 * 1.01 (H) + 14.01 (N) + 2 * 16.00 (O) = 97.08 г/моль
Это значение молекулярной массы выше предполагаемой массы гомолога пиридина, что говорит о том, что наш подход к определению структуры вещества не совсем корректен.
Однако, сделаем предположение, что гомолог пиридина - это вещество с формулой C4H4NO и молекулярной массой 68.09 г/моль, которая ближе к найденной массе 63.68 г/моль. Учитывая этот предположение, возможные структуры анализируемого вещества (четыре изомера) могут быть представлены следующими формулами:
1. 2-гидроксипиридин (2-гидроксиазин): C4H4NO = H-C=N-C(-H)=C(-OH)-C(-H)3
2. 3-гидроксипиридин (3-гидроксиазин): C4H4NO = C(-H)3-N=C(-H)-C(-OH)=C(-H)2
3. 4-гидроксипиридин (4-гидроксиазин): C4H4NO = C(-H)3-C(-OH)-C(-H)=N-C(-H)2
4. 2-оксопиридин (2-оксиазин): C4H4NO = C(-H)3-N=C(-O)-C(-H)=C(-H)2
Однако, следует отметить, что этот подход не является точным, и определение структуры вещества может потребовать дополнительного анализа и экспериментальных данных.