Question

Установите структурную формулу углеводорода,если известно,что на полное сгорание 0,25 моль этого вещества требуется затратить 58,8 л(н. у.) кислорода,а при его окислении перманганатом калия образуется бензойная кислота.

Answer 1

Запишем уравнение сгорания в общем виде: CxHy + (х + у/4)O₂ = xCO₂ + (y/2)H₂О, где х,у - неизвестные индексы.
Находим количество вещества кислорода:
ν(O₂) = V(O₂) : Vm = 58,8 л : 22,4 л/моль = 2,625 моль.
По уравнению реакции, на 1 моль CxHy требуется (х + у/4) моль O₂. При этом на 0,25 моль нужно 2,625 моль. Имеем пропорцию:
1/(х + у/4) = 0,25/2,625, отсюда х + у/4 = 10,5.
Теперь подключим химию. Так как при окислении перманганатом калия образуется бензойная кислота, то искомый углеводород - производное бензола. Тогда в его молекуле не менее семи атомов углерода, т.е. х ≥ 7. Займемся перебором:
х = 7, тогда у = 14 - не арен.
х = 8, тогда у = 10 - подходит этилбензол.
Дальше можно не рассматривать.
Значит искомый углеводород - этилбензол.