Question

Органическое соединение, в котором массовая доля углерода равна 68,2%, кислорода- 18,2%,водорода- 13,6%, имеет относительную плотность паров по воздуху 3,04. Определите молекулярную формулу вещества, составьте формулы возможных изомеров и назовите их по систематической номенклатуре.

Answer 1

1 - Общая формула вещества CxHyOz

2 - Разберемся с массовыми долями:

w(C) = 0,682

w(H) = 0.136

w(O) = 0.182

3 - Через формулу плотности по воздуху выведем молекулярную массу соединения:

Dвозд. = Mr(соед.)/29 - > Mr(соед.) = Dвозд.*29 = 3.04*29 = 88,16

4 - Через массовые доли элементов найдем их индексы:

w(C) = x*Ar(C)/Mr = 12x/88.16

w(H) = y*Ar(H)/Mr = y/88.16

w(O) = z*Ar(O)/Mr = 16z/88.16

5 - подставляем значения массовых долей элементов, данных по условию:

 - для углерода:

0,682 = 12х/88,16

 - для водорода:

0,136 = н/88,16

 - для кислорода:

0,182 = 16z/88,16

6 - Рассчитываем х, y и z

x = 0.682*88.16/12 = 5

y = 0.136*88.16 = 12

z = 0.182*88.16/16 = 1

7 - Состовляем формулу вещества:

C5H12O

8 - Такой формуле соответствует несколько соединений(а именно 11)

№1 OH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

пентанол - 1

№2 OH - CH2 - CH - CH2  - CH3

                               /      

                            CH3

2 - метилбутанол - 1

№3 OH - CH2 - CH2 - CH - CH3

                                          /

                                      CH3

3 - метилбутанол - 1

                            CH3

                              /

№4 OH - CH2 - C - CH3

                              /

                         CH3

2,2 - диметилпропанол - 1

№5

CH3 - CH - CH2 - CH2 - CH3

              /

           OH

пентанол - 2

№6

CH3 - CH - CH - CH3

              /        /

          OH   CH3

3 - метилбутанол - 2

№7

CH3 - CH2 - CH - CH - CH3

                         /

                      OH

пентанол - 3

№8

CH3 - O - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

метибутиловый эфир

№9

CH3 - CH2 - O - CH2 - CH2 - CH3

этилпропиловый эфир

№10

CH3 - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH3

пропилэтиловый эфир

№11

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - O - CH3

бутилметиловый эфир

 

Answer 2

Определение молекулярной формулы и изомеров органического соединения

Для определения молекулярной формулы и изомеров органического соединения, нам даны массовые доли углерода, кислорода и водорода, а также относительная плотность паров по воздуху.

Из поисковых результатов можно увидеть, что массовая доля углерода составляет 68,2%, кислорода - 18,2%, а водорода - 13,6%. Относительная плотность паров по воздуху равна 3,04.

Чтобы определить молекулярную формулу вещества, мы можем использовать эти данные и молярные массы элементов, чтобы вычислить отношение атомов в молекуле.

Расчет молекулярной формулы

1. Найдем количество моль каждого элемента в 100 г вещества: - Углерод (C): 68,2 г / 12,01 г/моль = 5,67 моль - Кислород (O): 18,2 г / 16,00 г/моль = 1,14 моль - Водород (H): 13,6 г / 1,01 г/моль = 13,47 моль

2. Найдем отношение атомов в молекуле, разделив количество молей каждого элемента на наименьшее количество молей: - Углерод: 5,67 моль / 1,14 моль = 4,97 - Кислород: 1,14 моль / 1,14 моль = 1 - Водород: 13,47 моль / 1,14 моль = 11,8

3. Округлим полученные значения до целых чисел: - Углерод: 5 - Кислород: 1 - Водород: 12

Таким образом, молекулярная формула вещества будет C5H12O.

Формулы возможных изомеров и их названия

Изомеры - это соединения с одинаковым химическим составом, но различной структурой. Для данной молекулярной формулы (C5H12O) существуют несколько возможных изомеров.

1. Назовем изомеры по систематической номенклатуре: - Н-пентанол (нормальный пентанол) - Изоамиловый спирт (2-метилбутанол) - 2-пентанол - 3-пентанол - 2-метил-1-бутанол

2. Формулы возможных изомеров: - Н-пентанол: CH3(CH2)3OH - Изоамиловый спирт: (CH3)2CHCH2CH2OH - 2-пентанол: CH3CH2CH(OH)CH2CH3 - 3-пентанол: CH3CH2CH2CH(OH)CH3 - 2-метил-1-бутанол: CH3CH(CH3)CH2CH2OH

Это лишь некоторые из возможных изомеров для данной молекулярной формулы. Изомеры могут иметь различные структуры и свойства, что делает их уникальными соединениями.

Примечание: Предоставленные поисковые результаты содержат информацию о различных соединениях, но не являются источниками, которые можно прямо процитировать. Поэтому, для подтверждения информации, рекомендуется обратиться к учебникам по органической химии или другим надежным источникам.