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
Органическое вещество содержит 3,41% водорода, 34,09% углерода,
36,36% кислорода и 26,14% натрия по массе. Известно, что при нагревании этого вещества с избытком гидроксида натрия образуется предельный углеводород.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения физических величин) и установите молекулярную формулу исходного вещества;
2) составьте возможную структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида натрия.
Решение
Решение. Вещество содержит натрий, а при нагревании с избытком щёлочи даёт предельный углеводород — это признак реакции декарбоксилирования соли карбоновой кислоты (реакция Дюма).
1) Вычисления и молекулярная формула.
Возьмём образец массой 100 г. Тогда массы элементов равны их массовым долям в граммах:
m(C) = 34,09 г; m(H) = 3,41 г; m(O) = 36,36 г; m(Na) = 26,14 г.
Находим количества вещества атомов:
n(C) = 34,09 г / 12 г/моль = 2,841 моль
n(H) = 3,41 г / 1 г/моль = 3,41 моль
n(O) = 36,36 г / 16 г/моль = 2,273 моль
n(Na) = 26,14 г / 23 г/моль = 1,136 моль
Делим все количества на наименьшее (1,136 моль):
n(C) : n(H) : n(O) : n(Na) = 2,5 : 3 : 2 : 1
Умножаем все числа на 2, чтобы получить целые: 5 : 6 : 4 : 2.
Простейшая формула — C5H6O4Na2, M = 5·12 + 6·1 + 4·16 + 2·23 = 176 г/моль.
Проверка: w(C) = 60/176 · 100 % = 34,09 %; w(H) = 6/176 · 100 % = 3,41 %; w(O) = 64/176 · 100 % = 36,36 %; w(Na) = 46/176 · 100 % = 26,14 % — совпадает с условием. Удвоение формулы дало бы 4 атома Na на 8 атомов O, что для соли двухосновной кислоты не отвечает условию, поэтому молекулярная формула — C5H6O4Na2.
2) Структурная формула.
Два атома натрия и четыре атома кислорода образуют две группы –COONa; на них приходится C2O4Na2, значит на углеводородный остаток остаётся –C3H6–, то есть три группы CH2. Это динатриевая соль пентандиовой (глутаровой) кислоты:
NaOOC–CH2–CH2–CH2–COONa
При отщеплении обеих карбоксильных групп остаётся цепь из трёх атомов углерода — предельный углеводород пропан, что согласуется с условием.
3) Уравнение реакции с избытком гидроксида натрия (сплавление, нагревание).
NaOOC–CH2–CH2–CH2–COONa + 2NaOH → (t°) CH3–CH2–CH3 + 2Na2CO3
Проверка по атомам: слева C 5, H 6 + 2 = 8, O 4 + 2 = 6, Na 2 + 2 = 4; справа C 3 + 2 = 5, H 8, O 6, Na 4 — уравнение уравнено.
Ответ: молекулярная формула — C5H6O4Na2 (M = 176 г/моль); структурная формула — NaOOC–CH2–CH2–CH2–COONa; уравнение реакции: NaOOC–CH2–CH2–CH2–COONa + 2NaOH → (t°) CH3–CH2–CH3 + 2Na2CO3.
Источник: ФИПИ