Задание №33 — Типы расчётных задач

Задание №33

При сгорании 2,16 г органического вещества А образуется 2,52 л (н.у.) углекислого газа, 1,215 г воды и 0,795 г карбоната натрия. Вещество А образуется при действии гидроксида натрия на вещество Б, два заместителя
в молекуле которого расположены у соседних атомов углерода.

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 получения вещества А при действии натрия на вещество Б (используйте структурные формулы органических веществ).

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение. При сгорании натрий остаётся в карбонате натрия, поэтому часть углерода вещества А оказывается не в CO₂, а в Na₂CO₃ — её надо прибавить к углероду углекислого газа.

1) Вычисления и молекулярная формула.
n(CO₂) = V/V_m = 2,52 л / 22,4 л/моль = 0,1125 моль
n(H₂O) = m/M = 1,215 г / 18 г/моль = 0,0675 моль
n(Na₂CO₃) = 0,795 г / 106 г/моль = 0,0075 моль
n(C) = 0,1125 моль + 0,0075 моль = 0,12 моль; m(C) = 0,12 моль · 12 г/моль = 1,44 г
n(H) = 2 · 0,0675 моль = 0,135 моль; m(H) = 0,135 моль · 1 г/моль = 0,135 г
n(Na) = 2 · 0,0075 моль = 0,015 моль; m(Na) = 0,015 моль · 23 г/моль = 0,345 г
m(C) + m(H) + m(Na) = 1,44 г + 0,135 г + 0,345 г = 1,92 г < 2,16 г, значит в состав А входит кислород:
m(O) = 2,16 г − 1,92 г = 0,24 г; n(O) = 0,24 г / 16 г/моль = 0,015 моль
n(C) : n(H) : n(O) : n(Na) = 0,12 : 0,135 : 0,015 : 0,015 = 8 : 9 : 1 : 1
Молекулярная формула вещества А — C₈H₉ONa, M = 144 г/моль.
Проверка: n(A) = 2,16 г / 144 г/моль = 0,015 моль; тогда на одну молекулу приходится 0,12 / 0,015 = 8 атомов C и 0,015 / 0,015 = 1 атом Na — формула подтверждается.

2) Структурная формула вещества А.
Атом натрия при единственном атоме кислорода означает, что А — фенолят натрия, а Б — фенол состава C₈H₁₀O (число атомов водорода отвечает бензольному кольцу). По условию в молекуле Б два заместителя стоят у соседних атомов углерода кольца; это гидроксогруппа и этильный радикал, то есть Б — 2-этилфенол, а А — 2-этилфенолят натрия:
2-C₂H₅–C₆H₄–ONa
то есть бензольное кольцо, у атома C-1 которого находится группа –ONa, а у соседнего атома C-2 — группа –CH₂–CH₃.

3) Уравнение реакции вещества Б с натрием.
2 (2-C₂H₅–C₆H₄–OH) + 2Na → 2 (2-C₂H₅–C₆H₄–ONa) + H₂↑

Ответ: А — C₈H₉ONa, 2-этилфенолят натрия 2-C₂H₅–C₆H₄–ONa;
2 (2-C₂H₅–C₆H₄–OH) + 2Na → 2 (2-C₂H₅–C₆H₄–ONa) + H₂↑

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №33Далее