Органическое вещество содержит 45,71% углерода, 1,90% водорода и 21,90% натрия. Известно, что функциональные группы в веществе А находятся на максимальном расстоянии друг от друга. При сплавлении вещества А с гидроксидом натрия образуется вещество Б, не обесцвечивающее бромную воду.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции образования вещества Б при сплавлении А с гидроксидом натрия (используйте структурные формулы органических веществ).
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции образования вещества Б при сплавлении А с гидроксидом натрия (используйте структурные формулы органических веществ).
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Определим молекулярную формулу органического вещества А.
Общая формула вещества — $\ChemFormC_kH_lO_mNa_n$
Массовая доля кислорода в этом веществе составляет $\omega ( \rm O ) =100\% - ( 45,71\% + 1,90\% + 21,90\% ) = 30,49\%$
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mNa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 45,71 г$ $\it m ( \rm O ) = 30,49 г$ $\it m ( \rm Na ) = 21,90 г$ $\it m ( \rm H ) = 1,90 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $= $\frac{45,71}{12}$ : $\frac{1,90}{1}$ : $\frac{30,49}{16}$ : $\frac{21,90}{23}$ = 3,81 : 1,9 : 1,9 : 0,95 = 4 : 2 : 2: 1$
Простейшая формула исходного вещества — $С_4$H_2$O_2$Na$
Нам известно, что функциональные заместители находятся у соседних атомов углерода — невозможно составить структурную формулу вещества исходя из простейшей формулы. Простейшую формулу надо \cdot 2. Молекулярная формула вещества — $С_8$H_4$O_4$Na_2$$
Так как известно, что при сплавлении А с гидроксидом натрия получается вещество Б, не обесцвечивающее бромную воду, можем установить, что А не содержит гидроксильных групп, значит, это натриевая соль дикарбоновой кислоты. Дополнительно известно, что функциональные заместители находятся на максимальном расстоянии друг от друга, значит, карбоксильная группа находится в пара-положении относительно другой карбоксильной группы.
2. Составим структурную формулу А:
$\bzdrv3== ( yl ) ;2==\dtrigonal3== ( yl ) ;0==C;2D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$;5==\utrigonal2== ( yl ) ;0==C;3D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$ \$
3. Составим уравнение реакции:
$\bzdrv3== ( yl ) ;2==\dtrigonal3== ( yl ) ;0==C;2D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$;5==\utrigonal2== ( yl ) ;0==C;3D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$ + 2NaOH \reactrarrow2 cm\scriptsize сплавление\scriptsize \bzdrv3== ( yl ) ; + 2Na_2$CO_3$$
Общая формула вещества — $\ChemFormC_kH_lO_mNa_n$
Массовая доля кислорода в этом веществе составляет $\omega ( \rm O ) =100\% - ( 45,71\% + 1,90\% + 21,90\% ) = 30,49\%$
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mNa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 45,71 г$ $\it m ( \rm O ) = 30,49 г$ $\it m ( \rm Na ) = 21,90 г$ $\it m ( \rm H ) = 1,90 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $= $\frac{45,71}{12}$ : $\frac{1,90}{1}$ : $\frac{30,49}{16}$ : $\frac{21,90}{23}$ = 3,81 : 1,9 : 1,9 : 0,95 = 4 : 2 : 2: 1$
Простейшая формула исходного вещества — $С_4$H_2$O_2$Na$
Нам известно, что функциональные заместители находятся у соседних атомов углерода — невозможно составить структурную формулу вещества исходя из простейшей формулы. Простейшую формулу надо \cdot 2. Молекулярная формула вещества — $С_8$H_4$O_4$Na_2$$
Так как известно, что при сплавлении А с гидроксидом натрия получается вещество Б, не обесцвечивающее бромную воду, можем установить, что А не содержит гидроксильных групп, значит, это натриевая соль дикарбоновой кислоты. Дополнительно известно, что функциональные заместители находятся на максимальном расстоянии друг от друга, значит, карбоксильная группа находится в пара-положении относительно другой карбоксильной группы.
2. Составим структурную формулу А:
$\bzdrv3== ( yl ) ;2==\dtrigonal3== ( yl ) ;0==C;2D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$;5==\utrigonal2== ( yl ) ;0==C;3D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$ \$
3. Составим уравнение реакции:
$\bzdrv3== ( yl ) ;2==\dtrigonal3== ( yl ) ;0==C;2D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$;5==\utrigonal2== ( yl ) ;0==C;3D==O;1==O в степени ( - ) _$Na в степени ( + ) _$ + 2NaOH \reactrarrow2 cm\scriptsize сплавление\scriptsize \bzdrv3== ( yl ) ; + 2Na_2$CO_3$$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 122634 • Задание №24
Установите соответствие между названием вещества и признаком реакции, который наблюдается при взаимодействии в...
ID 117165 • Задание №5
Установите соответствие между формулой вещества и классом, к которому это вещество принадлежит: к каждой позиц...
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...