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 21,6 г органического вещества получили 31,36 л углекислого газа (н.у.) и 14,4 г воды.
Известно, что это вещество вступает в реакцию этерификации с уксусной кислотой.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции этого вещества с уксусной кислотой (используйте структурную формулу органического вещества).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула.
Находим количества вещества продуктов сгорания:
n(CO2) = V/Vm = 31,36 л / 22,4 л/моль = 1,4 моль
n(H2O) = m/M = 14,4 г / 18 г/моль = 0,8 моль
Тогда:
n(C) = n(CO2) = 1,4 моль, m(C) = 1,4 моль · 12 г/моль = 16,8 г
n(H) = 2·n(H2O) = 1,6 моль, m(H) = 1,6 моль · 1 г/моль = 1,6 г
m(O) = 21,6 г − 16,8 г − 1,6 г = 3,2 г, значит n(O) = 3,2 г / 16 г/моль = 0,2 моль — кислород в веществе есть.
Соотношение атомов:
n(C) : n(H) : n(O) = 1,4 : 1,6 : 0,2 = 7 : 8 : 1
Простейшая формула — C7H8O, M = 7·12 + 8·1 + 16 = 108 г/моль.
Проверка: n(вещества) = 21,6 г / 108 г/моль = 0,2 моль, тогда n(C) = 0,2 моль · 7 = 1,4 моль и n(H) = 0,2 моль · 8 = 1,6 моль — совпадает. Степень ненасыщенности (2·7 + 2 − 8)/2 = 4 в точности отвечает бензольному кольцу, то есть простейшая формула не противоречит валентностям атомов и условию задания (одноатомный спирт), поэтому она же является молекулярной. Молекулярная формула — C7H8O.
2) Структурная формула.
Вещество вступает в реакцию этерификации с уксусной кислотой, значит содержит спиртовую гидроксильную группу (фенолы в реакцию этерификации с карбоновыми кислотами не вступают, поэтому крезолы состава C7H8O условию не отвечают). Четыре степени ненасыщенности дают бензольное кольцо, а группа –OH находится в боковой цепи — это бензиловый спирт:
C6H5–CH2–OH (группа –CH2–OH связана с атомом углерода бензольного кольца)
3) Уравнение реакции этерификации с уксусной кислотой.
C6H5–CH2–OH + CH3–COOH ⇄ (H2SO4, t°) CH3–COO–CH2–C6H5 + H2O
Проверка по атомам: слева C 7 + 2 = 9, H 8 + 4 = 12, O 1 + 2 = 3; справа C 9, H 10 + 2 = 12, O 2 + 1 = 3 — уравнение уравнено.
Ответ: молекулярная формула — C7H8O (M = 108 г/моль); структурная формула — C6H5–CH2–OH (бензиловый спирт); уравнение реакции: C6H5–CH2–OH + CH3–COOH ⇄ (H2SO4, t°) CH3–COO–CH2–C6H5 + H2O.
Источник: ФИПИ