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
Некоторое органическое вещество содержит 9,43% водорода, а также углерод и кислород, массовые доли которых равны. Это вещество реагирует с натрием и со свежеосаждённым гидроксидом меди(II), молекула его содержит третичный атом углерода.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции исходного вещества с избытком натрия (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула.
На углерод и кислород приходится 100 % − 9,43 % = 90,57 %, и их массовые доли равны, поэтому
w(C) = w(O) = 90,57 % / 2 = 45,285 %.
Для образца массой 100 г:
n(C) = 45,285 г / 12 г/моль = 3,774 моль;
n(H) = 9,43 г / 1 г/моль = 9,43 моль;
n(O) = 45,285 г / 16 г/моль = 2,830 моль.
Делим на наименьшее (2,830 моль): n(C) : n(H) : n(O) = 1,33 : 3,33 : 1 = 4 : 10 : 3.
Простейшая формула C4H10O3: число атомов водорода 2·4 + 2 = 10 предельное, значит кратных связей и циклов нет и удваивать индексы нельзя. Молекулярная формула — C4H10O3, M = 106 г/моль.
Проверка: w(H) = 10/106 · 100 % = 9,43 %; w(C) = 48/106 · 100 % = 45,28 % = w(O) = 48/106 · 100 % — совпадает с условием.
2) Структурная формула.
Вещество реагирует с натрием — значит содержит группы OH; растворяет свежеосаждённый Cu(OH)2 — значит не менее двух групп OH находятся у соседних атомов углерода (многоатомный спирт). Все три атома кислорода входят в гидроксильные группы, то есть это трёхатомный спирт C4H7(OH)3. В молекуле есть третичный атом углерода (связанный с тремя другими атомами углерода), поэтому скелет разветвлённый:
HO–CH2–C(CH3)(OH)–CH2–OH (2-метилпропантриол-1,2,3).
Центральный атом углерода связан с тремя атомами углерода — он третичный; группы OH у 1-го и 2-го атомов углерода соседние, что и обеспечивает реакцию с гидроксидом меди(II).
3) Уравнение реакции с избытком натрия.
С натрием реагируют все три гидроксильные группы:
2HO–CH2–C(CH3)(OH)–CH2–OH + 6Na → 2NaO–CH2–C(CH3)(ONa)–CH2–ONa + 3H2↑
Проверка: слева C 8, H 20, O 6, Na 6; справа C 8, H 14 + 6 = 20, O 6, Na 6.
Ответ: молекулярная формула — C4H10O3; структурная формула — HO–CH2–C(CH3)(OH)–CH2–OH; уравнение реакции: 2HO–CH2–C(CH3)(OH)–CH2–OH + 6Na → 2NaO–CH2–C(CH3)(ONa)–CH2–ONa + 3H2↑.
Источник: ФИПИ