Question

Определите строение диенового углеводорода с сопряжённой системой двойных связей, если известно, что при полном сжигании 5,4 г его образуется 5,4 г воды и выделяется 8,96 л (н.у.) оксида углерода (IV)

Answer 1

Ответ:

Дано

m(CxHy) - 5.4г

m(H2O) - 5.4г

V(CO2) - 8.96л

Истинная формула (CxHy) - ?

Решение:

во первых, это алкадиен СnH2n-2(из условия)

СхНу + O2 = xCO2  +  1/2yH2O

n(h2o) в 2р меньше кол-во водорода, поэтому

n(h)=2n(h2o) = 2*(5.4/18) =0.3 *2 = 0.6

m(h) =  M(h)*n = 1 * 0,6 = 0.6 г

m(C) = m(CxHy) - m(H) = 5.4-0.6 = 4.8

n(C) = m/M = 4.8/12 = 0.4

n(C) : n(H) = 0.4 : 0.6 = x(4) : y(6) (подставляем в CxHy)

С4H6 - это бутадиен

Answer 2

Для определения строения диенового углеводорода с сопряженной системой двойных связей, давайте начнем с уравнения полного сжигания.

Уравнение сжигания диенового углеводорода с общей формулой CxHy будет выглядеть следующим образом:

CxHy + (x + y/4)O2 -> xCO2 + y/2H2O

Здесь x - количество атомов углерода в молекуле, y - количество атомов водорода.

Согласно условиям задачи, полное сжигание 5,4 г диенового углеводорода приводит к образованию 5,4 г воды и выделению 8,96 л (нормальных условий) оксида углерода (IV), который представляет собой CO2.

Масса воды, образованной при сжигании, равна 5,4 г. Это означает, что количество молей воды равно:

Масса воды (г) / молярная масса воды (г/моль) = моль воды 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль воды

Количество молей CO2, образованных при сжигании, также равно 0,3 моль (так как количество молей CO2 соответствует количеству молей воды).

Теперь давайте рассмотрим выделение оксида углерода (IV) (CO2). Объем CO2 (при нормальных условиях) составляет 8,96 л.

Объем CO2 (л) / молярный объем (л/моль) = моль CO2 8,96 л / 22,7 л/моль = 0,394 моль CO2

Так как у нас есть 0,3 моль CO2 (равное количеству молей воды), то это означает, что у нас еще 0,094 моль CO2, которые образуются от сжигания углеводорода с сопряженной системой двойных связей.

Диеновый углеводород сожженный до CO2 и H2O выглядит следующим образом:

C(x - 2)yH(y - 2) + [(x - 2) + (y - 2)/4]O2 -> (x - 2)CO2 + (y - 2)/2H2O

Теперь мы знаем, что образуется 0,094 моль CO2 и 0,3 моль воды. Сравнивая коэффициенты перед CO2 и H2O в уравнении сжигания с коэффициентами перед CO2 и H2O в уравнении диенового углеводорода, получаем следующее:

(x - 2) = 0,094 (y - 2)/2 = 0,3

Решая уравнения, найдем значения x и y:

x = 2 + 0,094 = 2,094 (округлим до 2) y = 2 + 2 * 0,3 = 2,6

Таким образом, строение диенового углеводорода с сопряженной системой двойных связей имеет общую формулу C2.094H2.6. Такое строение можно округлить до C2H3, что соответствует аллиловому углеводороду с двумя двойными связями.