При сжигании образца некоторого органического соединения массой 2,55г получено 3,36 л углекислого газа...

Тематика Химия
Уровень 10 - 11 классы
органическое соединение сжигание углекислый газ вода этерификация металлический натрий изопропанол химическая формула органическая химия анализ
0

При сжигании образца некоторого органического соединения массой 2,55г получено 3,36 л углекислого газа и 3,15 г воды. Известно что данное соединение не вступает в реакцию этерификации и не взаимодействует с металлическим натрием. Его можно получить в одну стадию из изопропанола. Установите формулу исходного органического вещества.

avatar
задан 8 месяцев назад

2 Ответа

0

Для установления формулы органического соединения, рассмотрим информацию, полученную из условий задачи.

  1. Сжигание образца и получение продуктов:

    При сжигании 2,55 г вещества образуется 3,36 л углекислого газа CO и 3,15 г воды HO.

  2. Молекулярные соотношения:

    • Объем углекислого газа: 3,36 л. При нормальных условиях 0°Cи1атм, молярный объем любого газа составляет 22,4 л/моль. Следовательно: Количество молей CO₂=3,36 л22,4 л/моль=0,15 моль

    • Масса воды: 3,15 г. Молярная масса воды HO равна 18 г/моль. Следовательно: Количество молей H₂O=3,15 г18 г/моль=0,175 моль

  3. Количество атомов углерода и водорода:

    • Каждый моль CO₂ содержит 1 моль атомов углерода: Количество атомов углерода=0,15 моль

    • Каждый моль H₂O содержит 2 моль атомов водорода: Количество атомов водорода=0,175 моль×2=0,35 моль

  4. Массовый баланс:

    • Масса углерода в веществе: Масса углерода=0,15 моль×12 г/моль=1,8 г

    • Масса водорода в веществе: Масса водорода=0,35 моль×1 г/моль=0,35 г

    • Масса кислорода в веществе: Масса кислорода=2,55 г1,8 г0,35 г=0,4 г

      Количество молей кислорода: Количество молей кислорода=0,4 г16 г/моль=0,025 моль

  5. Эмпирическая формула:

    • Соотношение молей: C : H : O=0,15:0,35:0,025

    • Делим все значение на наименьшее: 0,150,025:0,350,025:0,0250,025=6:14:1

    Эмпирическая формула: ( \text{C}6 \text{H}{14} \text{O} )

  6. Дополнительные данные:

    • Не вступает в реакцию этерификации и не взаимодействует с металлическим натрием.
    • Можно получить в одну стадию из изопропанола.

    Изопропанол пропан2ол имеет формулу C3H8O. Окисление изопропанола приводит к образованию ацетона пропанона, который имеет формулу C3H6O.

    Сравним эмпирическую формулу: ( \text{C}6 \text{H}{14} \text{O} ) с возможными производными изопропанола. Единственным логичным соединением с таким соотношением элементов является гексиловый спирт или его изомеры, но они не могут быть получены из изопропанола в одну стадию.

    Таким образом, наиболее вероятное соединение, соответствующее всем условиям задачи, это 2,2-диметилпропанол неопентиловыйспирт, формула которого ( \text{C}5 \text{H}{12} \text{O} ).

Следовательно, формула исходного органического вещества — ( \text{C}6 \text{H}{14} \text{O} ), что соответствует 2,2-диметилпропанолу.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Для определения формулы исходного органического вещества, мы можем использовать данные о количестве углекислого газа и воды, которые образовались при его сжигании.

  1. Первым делом определим количество молей углекислого газа CO2 и воды H2O, образовавшихся при сжигании органического соединения. Для этого воспользуемся законом сохранения массы. Молярная масса углекислого газа CO2 равна 44 г/моль, а воды H2O - 18 г/моль.

Моля углекислого газа: 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль Масса углекислого газа: 0,15 моль * 44 г/моль = 6,6 г

Моля воды: 3,15 г / 18 г/моль = 0,175 моль

  1. Исходное органическое соединение было сожжено до образования углекислого газа и воды: CmHn + m+n/4O2 -> mCO2 + n/2 H2O

  2. Поскольку мы знаем, что данное соединение не вступает в реакцию этерификации и не взаимодействует с металлическим натрием, а также что его можно получить в одну стадию из изопропанола CH3CHOHCH3, то можно предположить, что это может быть пропан-2-ол изопропанол - CH3CHOHCH3.

Таким образом, формула исходного органического вещества - пропан-2-ол изопропанол CH3CHOHCH3.

avatar
ответил 8 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме