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 вещество было получено при окислении циклического углеводорода, не содержащего заместителей в цикле, перманганатом калия
в присутствии серной кислоты.
Это вещество содержит 49,31% углерода, 43,84% кислорода и 6,85% водорода по массе.
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 получения этого вещества окислением соответствующего циклического углеводорода перманганатом калия в присутствии серной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула вещества. Для образца массой 100 г:
n(C) = 49,31 г / 12 г/моль = 4,109 моль
n(H) = 6,85 г / 1 г/моль = 6,85 моль
n(O) = 43,84 г / 16 г/моль = 2,74 моль
n(C) : n(H) : n(O) = 4,109 : 6,85 : 2,74 = 1,5 : 2,5 : 1 = 3 : 5 : 2 → простейшая формула C3H5O2. Число атомов водорода в молекуле CxHyOz должно быть чётным, поэтому молекулярная формула — C6H10O4, M = 146 г/моль.
Проверка: ω(C) = 72/146 = 49,32 %, ω(H) = 10/146 = 6,85 %, ω(O) = 64/146 = 43,84 % — совпадает с условием. Степень ненасыщенности (2·6 + 2 − 10)/2 = 2 — две карбоксильные группы.
2) Структурная формула вещества. При окислении циклоалкена подкисленным раствором KMnO4 цикл раскрывается по двойной связи, и оба её атома углерода становятся карбоксильными; число атомов углерода при этом не меняется. Значит исходный циклический углеводород без заместителей в цикле — циклогексен C6H10, а полученное вещество — гександиовая (адипиновая) кислота:
HOOC–CH2–CH2–CH2–CH2–COOH
3) Уравнение получения вещества окислением циклогексена.
5C6H10 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5HOOC–CH2–CH2–CH2–CH2–COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
Проверка: C: 5·6 = 30 слева и 5·6 = 30 справа; H: 5·10 + 12·2 = 74 слева и 5·10 + 12·2 = 74 справа; O: 8·4 + 12·4 = 80 слева и 5·4 + 8·4 + 4·4 + 12 = 80 справа; K 8 и 8; Mn 8 и 8; S 12 и 12 — уравнение уравнено. Каждый атом углерода двойной связи отдаёт 4 электрона (5 · 2 · 4 = 40 e−), 8 атомов Mn+7 принимают 8 · 5 = 40 e−.
Ответ: C6H10O4 (M = 146 г/моль); структурная формула HOOC–CH2–CH2–CH2–CH2–COOH (адипиновая кислота); уравнение: 5C6H10 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5HOOC–CH2–CH2–CH2–CH2–COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
Источник: ФИПИ