Question

При полном сгорании органического вещества массой 27,0 г образовалось 30,24 л (при н. у.) углекислого газа и 32,4 г воды. Установлено, что вещество реагирует с натрием, а при взаимодействии с подкисленным раствором перманганата калия превращается в кетон. Установите молекулярную формулу вещества, изобразите его структурную формулу и напишите уравнение реакции с перманганатом калия и серной кислотой.

Answer 1

Ответ:

ответ внизу на фотографии

Answer 2

Из задачи мы имеем следующие данные:

1. Масса органического вещества (молекула X) = 27,0 г.
2. Объем углекислого газа = 30,24 л (при нормальных условиях).
3. Масса воды = 32,4 г.

Давайте начнем с вычисления молекулярной формулы вещества X.

1. Вычисление количества молей углекислого газа: Из уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах), при нормальных условиях (0°C = 273,15 K), давление P = 1 атмосфера, R ≈ 0,08206 латм/(мольК).

   n = PV / RT = (1 атм) * (30,24 л) / (0,08206 латм/(мольК) * 273,15 К) ≈ 1,25 моль

2. Вычисление количества молей воды: n(H2O) = масса / молярная масса = 32,4 г / 18,015 г/моль ≈ 1,80 моль

3. Сравнение количества молей углекислого газа и воды: Между мольными соотношениями углекислого газа и воды: CO2 : H2O = 1,25 : 1,80 ≈ 5 : 7

4. Определение атомного состава вещества X: Массовая доля углерода в CO2: 12,01 г/моль / 44,01 г/моль ≈ 0,273 Массовая доля водорода в H2O: 2 * 1,008 г/моль / 18,015 г/моль ≈ 0,112

   Подходящая молекулярная формула вещества X: C5H7

Следовательно, молекулярная формула вещества X - C5H7.

Теперь рассмотрим структурную формулу. Она может иметь несколько вариантов, так как в органической химии существует много соединений с такой молекулярной формулой. Без дополнительной информации нельзя однозначно определить конкретное соединение.

Наконец, уравнение реакции с перманганатом калия и серной кислотой:

C5H7 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CO2 + 2MnSO4 + 2K2SO4 + 3H2O

Обратите внимание, что данная реакция является обобщенной, и конкретный вид соединения C5H7 не указан.