Isomería

a) Fórmula empírica y molecular

Carbono (todo pasa a $\text{CO}_2$, $M = 44\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$):$$n_\text{C} = n_{\text{CO}_2} = \frac{6{,}29\ \text{g}}{44\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} = 0{,}143\ \text{mol}\qquad m_\text{C} = 0{,}143\cdot 12 = 1{,}715\ \text{g}$$Hidrógeno (por diferencia):$$m_\text{H} = 2{,}0 - 1{,}715 = 0{,}285\ \text{g}\qquad n_\text{H} = \frac{0{,}285\ \text{g}}{1\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}} = 0{,}285\ \text{mol}$$Relación de moles, dividiendo entre el menor:$$\frac{n_\text{H}}{n_\text{C}} = \frac{0{,}285}{0{,}143} = 1{,}99 \approx 2$$La fórmula empírica es $\text{CH}_2$, con masa de fórmula $12 + 2 = 14\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$.

Masa molar a partir de la densidad del gas, con $PV = nRT$ y $n = m/M$:$$M = \frac{d\,R\,T}{P} = \frac{1{,}78\ \text{g}\cdot\text{L}^{-1}\cdot 0{,}082\ \text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}\cdot 287{,}8\ \text{K}}{1\ \text{atm}} = 42{,}0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$$$$n = \frac{42{,}0}{14} = 3 \;\Rightarrow\; (\text{CH}_2)_3 = \text{C}_3\text{H}_6$$b) Saturado o insaturado, e isómero

Un hidrocarburo saturado de cadena abierta (alcano) con 3 carbonos sería $\text{C}_3\text{H}_8$ ($\text{C}_n\text{H}_{2n+2}$). El $\text{C}_3\text{H}_6$ responde a $\text{C}_n\text{H}_{2n}$: le faltan dos hidrógenos, lo que supone un doble enlace o un anillo. Con cadena abierta es un alqueno, el propeno, un hidrocarburo insaturado (tiene un doble enlace $\text{C=C}$):$$\text{CH}_2\text{=CH–CH}_3\quad\text{(propeno)}$$Su isómero con la misma fórmula molecular es el ciclopropano, un anillo de tres grupos $\text{–CH}_2\text{–}$ unidos por enlaces sencillos (cicloalcano, saturado). Propeno y ciclopropano son isómeros de función (alqueno frente a cicloalcano):$$\text{C}_3\text{H}_6:\quad \text{CH}_2\text{=CH–CH}_3\ \ \text{(propeno)}\qquad (\text{CH}_2)_3\ \text{en anillo}\ \ \text{(ciclopropano)}$$