Соль органической кислоты содержит 5,05% водорода, 42,42% углерода, 32,32% кислорода и 20,21% кальция по массе. При нагревании этой соли образуется карбонильное соединение.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения карбонильного соединения из этой соли при нагревании (используйте структурные формулы органических веществ).
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения карбонильного соединения из этой соли при нагревании (используйте структурные формулы органических веществ).
💡 Пошаговый разбор и решение:
Общая формула вещества: $\ChemFormC_kH_lO_mCa_n$
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mCa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 42,42 г$ $\it m ( \rm H ) = 5,05 г$ $\it m ( \rm O ) = 32,32 г$ $\it m ( \rm Ca ) = 20,21 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Ca ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Ca )}{\it M ( \rm Ca )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Ca ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Ca )}{\it M ( \rm Ca )}$ =$ $= $\frac{42,42}{12}$ : $\frac{5,05}{1}$ : $\frac{32,32}{16}$ : $\frac{20,21}{40}$ = 3,535:5,05:2,02:0,505=7:10:4:1$
Простейшая формула этого вещества — $\ChemFormC_7H_10O_4Ca$
Формула $\ChemFormC_7H_10O_4Ca$ является и молекулярной. Число атомов углерода нечетное, поэтому это могут быть смешанная соль карбоновых кислот (например, смешанная соль пропановой и бутеновой кислот) или соль дикарбоновой кислоты (например, гептандиовой кислоты).
По условию дана соль одной кислоты, поэтому вариант смешанной соли не подходит.
При нагревании кальциевой соли гептандиовой кислоты образуется циклогекcанон, что соответствует условию.
Структурная формула исходной соли:
[рис.]
Запишем уравнение реакции получения карбонильного соединения (циклогексанона) при нагревании этой соли:
[рис.]
[рис.]
Примечания.
1. Соли являются ионными соединениями, поэтому правильнее формулу изображать так:
2. Кроме кальциевой соли гептандиовой кислоты, условию задачи удовлетворяют и другие вещества, например кальциевые соли метилгександиовых кислот, при пиролизе которых образуются метилциклопентаноны.
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mCa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 42,42 г$ $\it m ( \rm H ) = 5,05 г$ $\it m ( \rm O ) = 32,32 г$ $\it m ( \rm Ca ) = 20,21 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Ca ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Ca )}{\it M ( \rm Ca )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Ca ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Ca )}{\it M ( \rm Ca )}$ =$ $= $\frac{42,42}{12}$ : $\frac{5,05}{1}$ : $\frac{32,32}{16}$ : $\frac{20,21}{40}$ = 3,535:5,05:2,02:0,505=7:10:4:1$
Простейшая формула этого вещества — $\ChemFormC_7H_10O_4Ca$
Формула $\ChemFormC_7H_10O_4Ca$ является и молекулярной. Число атомов углерода нечетное, поэтому это могут быть смешанная соль карбоновых кислот (например, смешанная соль пропановой и бутеновой кислот) или соль дикарбоновой кислоты (например, гептандиовой кислоты).
По условию дана соль одной кислоты, поэтому вариант смешанной соли не подходит.
При нагревании кальциевой соли гептандиовой кислоты образуется циклогекcанон, что соответствует условию.
Структурная формула исходной соли:
[рис.]
Запишем уравнение реакции получения карбонильного соединения (циклогексанона) при нагревании этой соли:
[рис.]
[рис.]
Примечания.
1. Соли являются ионными соединениями, поэтому правильнее формулу изображать так:
2. Кроме кальциевой соли гептандиовой кислоты, условию задачи удовлетворяют и другие вещества, например кальциевые соли метилгександиовых кислот, при пиролизе которых образуются метилциклопентаноны.
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 125432 • Задание №32
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
$C$_2$H$_4$Br$_2$ \reactrarrow0p...
ID 116512 • Задание №4
Из предложенного перечня выберите два вещества с ковалентной неполярной связью:
1. $\ChemFormCO$
2. $\Che...
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...