Question

При взаимодействии 18,5 г предельного одноатомного спирта с избытком металлического натрия выделилось 2,8 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу спирта.

Answer 1

2CnH2n+1OH+2Na=2CnH2n+1ONa+H2
nH2=2,8/22,4=0,125моль
nCnH2n+1OH=2nH2=0,125*2=0,25моль
n=mспир/Mr
Mr=mc/n=18,5/0,25=74г/моль
СnH2n+1OH=74
14n+1+17=74
14n=74-18
14n=56
n=4
C4H9OH. Проверим -Mr=4*12+9+17=74г/моль

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно использовать законы сохранения массы и объема газа. Давайте предположим, что реакция происходит полностью, и все 18,5 г предельного одноатомного спирта (предположим, что это метиловый спирт, CH₃OH) реагировали с натрием (Na).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[2 \, \text{CH}_3\text{OH} + 2 \, \text{Na} \rightarrow 2 \, \text{CH}_3\text{ONa} + \text{H}_2 \uparrow.\]

Из уравнения видно, что каждые две молекулы спирта дают одну молекулу водорода.

Масса молекулы водорода (H₂) равна примерно 2 г/моль. Таким образом, 2,8 л водорода при н.у. (нормальных условиях, т.е., 0°С и 1 атм) составляют около 0,1 моль (используем уравнение состояния идеального газа: \(PV = nRT\), где \(n\) - количество молекул).

Теперь мы можем использовать коэффициенты из уравнения реакции, чтобы выяснить количество молекул водорода, которое образуется при реакции:

\[2 \, \text{моль CH}_3\text{OH} \rightarrow 1 \, \text{моль H}_2.\]

Таким образом, 0,1 моль водорода соответствуют 0,2 моли метилового спирта (CH₃OH).

Молярная масса метилового спирта (CH₃OH) равна примерно 32 г/моль. Так что 0,2 моль метилового спирта составляют 6,4 г.

Теперь мы знаем, что 18,5 г спирта приводят к образованию 6,4 г продукта, который, вероятно, является натриевой солью метилового спирта (CH₃ONa).

Теперь мы можем определить массу кислорода в исходном спирте:

\[18,5 \, \text{г CH}_3\text{OH} - 6,4 \, \text{г CH}_3\text{ONa} = 12,1 \, \text{г O}.\]

Масса кислорода в молекуле CH₃OH равна примерно 16 г/моль.

Таким образом, моль метилового спирта состоит из одной молекулы кислорода и четырех молекул водорода.

Молекулярная формула метилового спирта (CH₃OH) говорит нам, что в молекуле есть один атом кислорода. Таким образом, молекулярная формула спирта - CH₃OH.