При полном сгорании органического вещества массой 18,0 г образовалось 20,16 л (при н. у.) углекислого газа и 21,6 г воды. Установлено, что вещество реагирует с натрием, а при взаимодействии с подкисленным раствором перманганата калия превращается в кислоту. Установите молекулярную формулу вещества, изобразите его структурную формулу и напишите уравнение реакции с перманганатом калия и серной кислотой.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Определим количества элементов в сжигаемом веществе:
$v ( CO$_2$ ) = 20,16 / 22,4 = 0,9 моль, v ( C ) = 0,9 моль$
$v ( H$_2$O ) = 21,6 / 18 = 1,2 моль, v ( H ) = 2 \cdot 1,2 = 2,4 моль$
$m ( O ) = 18,0 - 0,9 \cdot 12 – 2,4 \cdot 1 = 4,8 г, v ( O ) = 4,8 / 16 = 0,3 моль$
2. Определим молекулярную формулу вещества:
$\ChemFormv ( C ) : v ( H ) : v ( O ) = 0,9 : 2,4 : 0,3 = 3 : 8 : 1$
Брутто-формула: $\ChemFormC_3H_8O$ Она совпадает с молекулярной, так как количество атомов водорода соответствует насыщенному соединению (принимается также любой другой правильный способ определения брутто- и молекулярной формулы по продуктам сгорания).
3. Изобразим структурную формулу.
Вещество относится к гомологическому ряду $\ChemFormC_nH_2n + 2O$ и реагирует с натрием, следовательно, это одноатомный спирт. Он окисляется в кислоту, следовательно, это первичный спирт, пропанол-1:
$\ChemFormCH_3 - CH_2 - CH_2 - OH$
4. Напишем уравнение реакции пропанола-1 с перманганатом калия и серной кислотой:
$\ChemForm5CH_3CH_2CH_2OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 = 5CH_3CH_2COOH + $
$\ChemForm + 2K_2SO_4 + 4MnSO_4 + 11H_2O$
$v ( CO$_2$ ) = 20,16 / 22,4 = 0,9 моль, v ( C ) = 0,9 моль$
$v ( H$_2$O ) = 21,6 / 18 = 1,2 моль, v ( H ) = 2 \cdot 1,2 = 2,4 моль$
$m ( O ) = 18,0 - 0,9 \cdot 12 – 2,4 \cdot 1 = 4,8 г, v ( O ) = 4,8 / 16 = 0,3 моль$
2. Определим молекулярную формулу вещества:
$\ChemFormv ( C ) : v ( H ) : v ( O ) = 0,9 : 2,4 : 0,3 = 3 : 8 : 1$
Брутто-формула: $\ChemFormC_3H_8O$ Она совпадает с молекулярной, так как количество атомов водорода соответствует насыщенному соединению (принимается также любой другой правильный способ определения брутто- и молекулярной формулы по продуктам сгорания).
3. Изобразим структурную формулу.
Вещество относится к гомологическому ряду $\ChemFormC_nH_2n + 2O$ и реагирует с натрием, следовательно, это одноатомный спирт. Он окисляется в кислоту, следовательно, это первичный спирт, пропанол-1:
$\ChemFormCH_3 - CH_2 - CH_2 - OH$
4. Напишем уравнение реакции пропанола-1 с перманганатом калия и серной кислотой:
$\ChemForm5CH_3CH_2CH_2OH + 4KMnO_4 + 6H_2SO_4 = 5CH_3CH_2COOH + $
$\ChemForm + 2K_2SO_4 + 4MnSO_4 + 11H_2O$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 173299 • Задание №14
Выберите две пары исходных веществ, взаимодействию которых соответствует сокращенное ионное уравнение $\ChemFo...
ID 125581 • Задание №32
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
$\beginpicture левая к...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
— правильно произведены вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы вещества, и записана молекулярная формула вещества;
— записана структурная формула органического вещества, которая отражает порядок связи и взаимное расположение заместителей и функциональных групп в молекуле в соответствии с условием задания;
— с использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
— правильно произведены вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы вещества, и записана молекулярная формула вещества;
— записана структурная формула органического вещества, которая отражает порядок связи и взаимное расположение заместителей и функциональных групп в молекуле в соответствии с условием задания;
— с использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №33 по предмету Химия:
ID 125873
Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и обр...
ID 125874
Органическое вещество А содержит 38,71% углерода и 51,61% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125875
Органическое вещество А содержит 57,83% углерода и 38,55% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125876
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, хорошо раст...
ID 125877
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, умеренно ра...