Question

Помогите решить задачи, хотя бы одну 1) Из 33,3 г предельного одноатомного спирта получено 29,25 г простого эфира. Установите молекулярные формулы обоих соединений. 2) При сжигании 59,8 г органического вещества получено только два вещества: углекислый газ ( 43,68 л. н.у.) и вода ( 46,8 г). Установите структурную формулу исходного вещества. 3) Бромалкан вступил в реакцию с гидроксидом калия массой 7 г, находившимся в водном растворе, в результате чего образовался предельный одноатомный спирт массой 11 г. Установите молекулярную формулу исходного соединения и структурные формулы двух его изомеров. 4) Одноатомный предельный спирт вступил в реакцию с бромоводородом массой 121,5 г, в результате чего образовался бромалкан массой 205,5 г. Установите молекулярную формулу исходного соединения и структурные формулы двух его изомеров.

Answer 1

При сжигании 59,8 г органического вещества получено только два вещества: углекислый газ ( 43,68 л. н.у.) и вода ( 46,8 г). Установите структурную формулу исходного вещества.

1) Найдём количества вещества (количество молей) C, H по формулам:

n(C) = n(CO₂) = V/V(m) = 43,68/22,4 = 1,95 моль

V(m) - объём одного моля газа, для любого газа он равен 22,4 л

n(H) = 2*n(H₂O) = 2*(m/M) = 2*46,8/18 = 5,2 моль

где М - молярная масса воды, М(Н₂О) = 18 г/моль

2) Определим, есть ли кислород в формуле вещества:

m(C) = n(C)*M(C) = 1,95 моль*12 г/моль = 23,4 г

m(Н) = n(Н)*M(Н) =5,2 моль * 1 г/моль = 5,2  г

m(O) = m(вещества) – [(m(C) + m(H)] = 59,8 - ( 23,4 + 5,2 ) = 31,2 г

То есть кислород в формуле есть и его количество молей в 59,8 г вещества равно:

n(O) = m(O)/M(O) = 31,2/16 = 1,95 моль

2) Значит соотношение углерода, водорода и кислорода в формуле составляет:

С : Н : О  = 1,95 : 5,2 : 1,95

Чтобы прийти к целым числам, нужно все числа поделить на 1,95  

С : Н : О  = 1 : 4 : 1

3) Вещество с формулой СН₄О , похоже это метанол, его структурная формула:

      H

       |

Н ― С ― О ― Н

       |

      H

Answer 2

Конечно, помогу вам решить эти задачи по органической химии.

Задача 1:

1 моль простого эфира содержит 2 моля углерода, 6 молей водорода и 1 моль кислорода. 1 моль спирта содержит 1 моль углерода, 3 моля водорода и 1 моль кислорода.

По данным задачи: Масса простого эфира (С4H10O): 29,25 г Масса спирта (C1H3OH): 33,3 г

Рассчитаем количество молей для каждого элемента в обоих соединениях:

• Углерод (C):
  • Простой эфир: 29,25 г / 46,07 г/моль = 0,635 моль
  • Спирт: 33,3 г / 12,01 г/моль = 2,77 моль
• Водород (H):
  • Простой эфир: 29,25 г / 46,07 г/моль = 1,27 моль
  • Спирт: 33,3 г / 1,01 г/моль = 32,97 моль
• Кислород (O):
  • Простой эфир: 29,25 г / 46,07 г/моль = 0,635 моль
  • Спирт: 33,3 г / 16 г/моль = 2,07 моль

Молекулярные формулы:

• Простой эфир: C4H10O (это диметиловый эфир)
• Спирт: C2H5OH (это этанол)

Задача 2:

Из задачи известно, что при сжигании органического вещества образуются углекислый газ (CO2) и вода (H2O).

Масса углекислого газа (CO2): 43,68 л (при нормальных условиях) * 1,98 г/л = 86,42 г Масса воды (H2O): 46,8 г

Рассчитаем количество молей углерода и водорода:

• Углерод (C):
  • CO2: 86,42 г / (12,01 г/моль) = 7,20 моль
• Водород (H):
  • H2O: 46,8 г / (1,01 г/моль) = 46,53 моль

С учетом того, что в органическом веществе углерод и водород образуют только CO2 и H2O, то отношение молей C к H должно быть 7,20 к 46,53, что можно упростить до 1 к 6,5 (приблизительно).

Это соотношение подходит к структурной формуле глюкозы (C6H12O6).

Задача 3:

Масса гидроксида калия (KOH): 7 г Масса спирта (CnH2n+2O): 11 г

Из уравнения реакции видно, что при образовании предельного одноатомного спирта, воды и гидроксида калия, исходное соединение имеет формулу CnH2n+2O.

Рассчитаем количество молей калия в KOH:

• Калий (K): 7 г / (39,1 г/моль) ≈ 0,179 моль

Так как каждая моль KOH соответствует 1 моли исходного спирта (CnH2n+2O), то n (количество углеродов) равно 0,179.

Молекулярная формула исходного соединения: C0.179H0.358O

Теперь найдем изомеры:

• Простой эфир: C2H5OH (это этанол)
• Метиловый спирт: CH3OH

Задача 4:

Масса бромоводорода (HBr): 121,5 г Масса бромалкана: 205,5 г

Уравнение реакции указывает, что бромоводород (HBr) добавляется к предельному одноатомному спирту, образуя бромалкан. Таким образом, бромалкан имеет на один атом углерода и два атома водорода больше, чем спирт.

Рассчитаем количество молей бромоводорода (HBr):

• HBr: 121,5 г / (80,91 г/моль) ≈ 1,5 моль

Из уравнения реакции видно, что каждая моль HBr соответствует 1 моли предельного спирта (CnH2n+2). Таким образом, n (количество углеродов) равно 1,5.

Молекулярная формула исходного соединения: C1.5H3

Изомеры:

• Пропан (нормальный бутан): C3H8
• Изобутан: C4H10