Question

При сжигании 6,12 г органического вещества Z в избытке кислорода получено 15,84 г углекислого газа и 3,24 мл воды. Известно, что это вещество реагирует как с гидрокарбонатом натрия, так и с подкисленным раствором перманганата калия (при окислении не выделяется углекислый газ). На основании данных задачи: 1. Произведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу органического вещества Z. Указывайте единицы измерения искомых физических величин. 2. Составьте структурную формулу вещества Z, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3. Напишите уравнение реакции вещества Z с подкисленным раствором перманганата калия, используя структурную формулу вещества.​

Answer 1

Ответ:

n(CO2)=15.84/44=0,36 моль => m(C)=0.36*12=4,32 грамм

n(H2O)=3.24/18=0,18 моль => m(H)=0.18*2=0,36 грамм

m(O)=6.12-4.32-0.36=1,44 грамм

Доли в сгоревшем соединении

С - 4,32/(6,12*12)=0,0588

H - 0.36/(6.12)=0,0588

O - 1.44/(6.12*16)=0,0147

Отношение элементов

С/H/O - 0.0588/0.0588/0.0147 - 4/4/1

Если соединение реагирует с гидрокарбонатом натрия, как минимум должна быть функциональная группа COOH, где два атома кислорода, домножаем на 2 - получаем С8H8O2. При этом вещество должно окисляться перманганатом в кислой среде. C8H8O2 - циклические соединения, под указанные реакции подходят метилбензойные кислоты (пара, орто, мета), в кислой среде окисляется до фталевых кислот.

5C8H8O2+6KMnO4 + 9H2SO4 = 5C8H6O4 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O

Слева пара-метилбензойная кислота, слева терефталевая кислота (бензолдикарбоновая-1,4 кислота).

Answer 2

1. Вычисление молекулярной формулы органического вещества Z

Для вычисления молекулярной формулы органического вещества Z, нам необходимо использовать данные о массе углекислого газа (CO2) и воды (H2O), образовавшихся при сжигании вещества Z в избытке кислорода.

Масса углекислого газа (CO2), полученного при сжигании органического вещества Z, составляет 15,84 г. Масса воды (H2O), полученной при сжигании органического вещества Z, составляет 3,24 мл (преобразуем в граммы, используя плотность воды): 3,24 мл * 1 г/мл = 3,24 г.

Теперь мы можем использовать эти данные для вычисления молекулярной формулы органического вещества Z.

Масса углерода (C) в углекислом газе (CO2) составляет 12 г/моль. Масса водорода (H) в воде (H2O) составляет 2 г/моль.

Поэтому, чтобы найти количество моль углерода и водорода в органическом веществе Z, мы можем использовать следующие вычисления:

Количество моль углерода (C): 15,84 г CO2 * (1 моль CO2 / 44 г CO2) * (1 моль C / 1 моль CO2) = 0,36 моль C

Количество моль водорода (H): 3,24 г H2O * (1 моль H2O / 18 г H2O) * (2 моль H / 1 моль H2O) = 0,36 моль H

Таким образом, молекулярная формула органического вещества Z будет C0.36H0.36.

2. Структурная формула вещества Z

Структурная формула органического вещества Z, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле, может быть представлена следующим образом:

C0.36H0.36

3. Уравнение реакции вещества Z с подкисленным раствором перманганата калия

Известно, что органическое вещество Z реагирует с подкисленным раствором перманганата калия без выделения углекислого газа.

Уравнение реакции вещества Z с подкисленным раствором перманганата калия можно записать следующим образом, используя структурную формулу вещества Z:

C0.36H0.36 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O

Это уравнение показывает, что органическое вещество Z окисляется подкисленным раствором перманганата калия, образуя сульфат марганца(II), сульфат калия, углекислый газ и воду.

Надеюсь, это поможет! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.