Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов или по продуктам сгорания; установление структурной формулы · 85 заданий
- Задание №33№33
При сгорании 11,04 г органического вещества А образуется 5,376 л (н.у.) углекислого газа, 5,04 г воды, 0,896 л (н.у.) азота и 1,792 л (н.у.) бромоводо…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 5,05% водорода, 42,42% углерода, 32,32% кислорода и 20,21% кальция по массе. Известно, что при нагревании этой соли…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 28,48% углерода, 3,39% водорода, 21,69% кислорода и 46,44% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 25,62% углерода, 2,85% водорода, 22,78% кислорода и 48,75% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При гидролизе органического вещества, протекающем в разбавленном растворе щёлочи при нагревании, получены продукт состава C₂H₃O₂Na и соединение, содер…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 35,1 г органического вещества А получили 33,6 л углекислого газа (н.у.), 3,36 л азота (н.у.) и 29,7 г воды. При нагревании с водным раств…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 6,1 г органического вещества А получили 7,84 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Известно, что это вещество может быть получено путём…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 3,6 г органического вещества А получили 896 мл углекислого газа (н.у.), 2,76 г карбоната калия и 0,36 г воды. Вещество А можно получить о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 7,35 г органического вещества А образуется 5,6 л (н.у.) углекислого газа, 4,05 г воды, 0,56 л (н.у.) азота. Известно, что вещество А имее…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 40,68%, а кислорода – 54,24% (остальное – водород), при нагревании реагирует с водным ра…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Вещество А содержит 9,30% углерода, 5,43% водорода, 49,62% кислорода, 10,85% азота и 24,80% серы по массе. Известно, что вещество А образуется при вос…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество содержит 40,68% углерода, 54,24% кислорода и 5,08% водорода по массе. При нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
При сгорании 10,8 г органического вещества А получили 7,84 л углекислого газа (н.у.), 5,3 г карбоната натрия и 4,5 г воды. Известно, что заместители
в структуре вещества A максимально удалены друг от друга. При нагревании вещества А с гидроксидом натрия образуется вещество Б, молекула которого содержит только вторичные атомы углерода и не содержит π-связей. На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции вещества А с гидроксидом натрия с получением вещества Б (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула вещества А.
Натрий при сгорании остаётся в карбонате натрия, поэтому углерод распределён между CO2 и Na2CO3.
n(CO2) = 7,84 л / 22,4 л/моль = 0,35 моль.
n(Na2CO3) = 5,3 г / 106 г/моль = 0,05 моль, отсюда n(Na) = 0,1 моль, m(Na) = 0,1 моль · 23 г/моль = 2,3 г, и ещё 0,05 моль углерода.
Всего n(C) = 0,35 моль + 0,05 моль = 0,4 моль, m(C) = 4,8 г.
n(H2O) = 4,5 г / 18 г/моль = 0,25 моль, значит n(H) = 0,5 моль, m(H) = 0,5 г.
m(O) = 10,8 г − 4,8 г − 0,5 г − 2,3 г = 3,2 г, n(O) = 3,2 г / 16 г/моль = 0,2 моль.
n(C) : n(H) : n(Na) : n(O) = 0,4 : 0,5 : 0,1 : 0,2 = 4 : 5 : 1 : 2. Простейшая формула C4H5NaO2.
В простейшей формуле только одна группа COONa, то есть только один заместитель, а по условию заместителей несколько и они максимально удалены друг от друга. Значит формулу надо удвоить: C8H10Na2O4, M = 216 г/моль.
Проверка: n(A) = 10,8 г / 216 г/моль = 0,05 моль, тогда n(Na) = 2 · 0,05 = 0,1 моль и n(C) = 8 · 0,05 = 0,4 моль — совпадает с опытом.
Вещество Б содержит только вторичные атомы углерода и не имеет π-связей, то есть это циклоалкан без боковых цепей; он получается при отщеплении двух карбоксилатных групп, значит Б — циклогексан, а вещество А — натриевая соль циклогексан-1,4-дикарбоновой кислоты (заместители в положениях 1 и 4 максимально удалены друг от друга).
2) Структурная формула вещества А.
[–CH(COONa)–CH2–CH2–CH(COONa)–CH2–CH2–] (квадратные скобки означают замкнутый цикл: крайние связи соединены друг с другом) — динатриевая соль циклогексан-1,4-дикарбоновой кислоты.
3) Уравнение реакции вещества А с гидроксидом натрия.
[–CH(COONa)–CH2–CH2–CH(COONa)–CH2–CH2–] + 2NaOH → (t°) [–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–] + 2Na2CO3
Вещество Б — циклогексан: все его атомы углерода вторичные, π-связей нет.
Проверка: углерод 8 = 6 + 2; водород 10 + 2 = 12; натрий 2 + 2 = 2 · 2 = 4; кислород 4 + 2 = 2 · 3 = 6.
Ответ: молекулярная формула вещества А — C8H10Na2O4 (M = 216 г/моль); структурная формула — [–CH(COONa)–CH2–CH2–CH(COONa)–CH2–CH2–]; уравнение реакции: [–CH(COONa)–CH2–CH2–CH(COONa)–CH2–CH2–] + 2NaOH → (t°) [–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–] + 2Na2CO3
Источник: ФИПИ