Органическое вещество X используется при производстве искусственных волокон и синтезе лекарственных препаратов. Навеску X массой 25,5 г сожгли в избытке кислорода, при этом образовалось 22,4 л (н. у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Пары вещества в 51 раз тяжелее водорода. Определите молекулярную формулу вещества X и установите его структуру, если известно, что оно образуется при обезвоживании вещества, имеющего кислотные свойства. Напишите уравнение реакции X с метанолом.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Вариант ответа.
1. Определена простейшая формула вещества X:
$\nu\rm ( CO_2 ) = 22,4 : 22,4 = 1моль$
$\nu\rm ( C ) = \nu\rm ( CO_2 ) = 1моль$
$\nu\rm ( H_2O ) = 13,5 : 18 = 0,75моль$
$\nu\rm ( H ) = 2\nu\rm ( H_2O ) = 1,5моль$
$m\rm ( O ) = 25,5 - \it m\rm ( C ) - \it m\rm ( H ) = 25,5 - 1 \cdot 12 - 1,5 \cdot 1 = 12г$
$\nu\rm ( O ) = 12 : 16 = 0,75моль$
$\nu\rm ( C ) : \nu\rm ( H ) : \nu\rm ( O ) = 1 : 1,5 : 0,75 = 4 : 6 : 3$
Простейшая формула — $\ChemFormC_4H_6O_3$
$D_H_2 = 102 : 2 = 51$ что совпадает с условием задачи. Следовательно, молекулярная формула вещества — $\ChemFormC_4H_6O_3$
2. Соединение X образуется при обезвоживании вещества кислотного характера, поэтому оно может представлять собой ангидрид карбоновой кислоты. Это подтверждается наличием трех атомов кислорода в молекуле. Вещество X — уксусный ангидрид:
$\ChemFormCH_3 - C ( O ) - O - C ( O ) - CH_3$
3. При взаимодействии ангидрида со спиртом образуется сложный эфир — метилацетат:
$\ChemFormCH_3 - C ( O ) - O - C ( O ) - CH_3 + CH_3OH = CH_3 - C ( O ) - O - CH_3 + CH_3COOH$
1. Определена простейшая формула вещества X:
$\nu\rm ( CO_2 ) = 22,4 : 22,4 = 1моль$
$\nu\rm ( C ) = \nu\rm ( CO_2 ) = 1моль$
$\nu\rm ( H_2O ) = 13,5 : 18 = 0,75моль$
$\nu\rm ( H ) = 2\nu\rm ( H_2O ) = 1,5моль$
$m\rm ( O ) = 25,5 - \it m\rm ( C ) - \it m\rm ( H ) = 25,5 - 1 \cdot 12 - 1,5 \cdot 1 = 12г$
$\nu\rm ( O ) = 12 : 16 = 0,75моль$
$\nu\rm ( C ) : \nu\rm ( H ) : \nu\rm ( O ) = 1 : 1,5 : 0,75 = 4 : 6 : 3$
Простейшая формула — $\ChemFormC_4H_6O_3$
$D_H_2 = 102 : 2 = 51$ что совпадает с условием задачи. Следовательно, молекулярная формула вещества — $\ChemFormC_4H_6O_3$
2. Соединение X образуется при обезвоживании вещества кислотного характера, поэтому оно может представлять собой ангидрид карбоновой кислоты. Это подтверждается наличием трех атомов кислорода в молекуле. Вещество X — уксусный ангидрид:
$\ChemFormCH_3 - C ( O ) - O - C ( O ) - CH_3$
3. При взаимодействии ангидрида со спиртом образуется сложный эфир — метилацетат:
$\ChemFormCH_3 - C ( O ) - O - C ( O ) - CH_3 + CH_3OH = CH_3 - C ( O ) - O - CH_3 + CH_3COOH$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 120262 • Задание №14
Бутен-2 можно получить дегидратацией
1) бутанона
2) бутанола-1
3) бутанола-2
4) бутаналя...
ID 121853 • Задание №20
Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе ее вод...
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...