Органическое вещество А содержит 29,63% углерода, 39,51% кислорода и 28,39% натрия. Известно, что А содержит третичный атом углерода. При сплавлении вещества А с гидроксидом натрия образуется вещество Б, содержащее только первичные атомы углерода.
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 водорода в этом веществе составляет $\omega ( \rm H ) =100\% - ( 29,63\% + 39,51\% + 28,39\% ) = 2,47\%$
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mNa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 29,63 г$ $\it m ( \rm O ) = 39,51 г$ $\it m ( \rm Na ) = 28,39 г$ $\it m ( \rm H ) = 2,47 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $= $\frac{29,63}{12}$ : $\frac{2,47}{1}$ : $\frac{39,51}{16}$ : $\frac{28,39}{23}$ = 2,47 : 2,47 :2,47 : 1,23 = 2:2:2:1$
Простейшая формула исходного вещества — $С_2$H_2$O_2$Na$
Нам известно, что А содержит третичный атом углерода углерода — невозможно составить структурную формулу вещества исходя из простейшей формулы. Простейшую формулу надо \cdot 2. Молекулярная формула вещества — $С_4$H_4$O_4$Na_2$$
Так как известно, что при сплавлении А с гидроксидом натрия получается вещество Б, содержащее первичные атомы углерода, можем установить, что А — соль дикарбоновой кислоты. Дополнительно известно, что А содержит третичный атом углерода, значит, однозначно можем составить структурную формулу А — 2-метилмалонат динатрия.
2. Составим структурную формулу А:
$\ChemForm\pentamethylenei [ a,d ] 1==O;5==O2==ONa;3==\null;4==ONa$
3. Составим уравнение реакции:
$\ChemForm\put ( 0, - 100 ) \pentamethylenei [ a,d ] 1==O;5==O2==ONa;3==\null;4==ONa + 2NaOH \reactrarrow0pt1 cm H_3C - CH_3 + 2Na_2CO_3$
Общая формула вещества — $\ChemFormC_kH_lO_mNa_n$
Массовая доля водорода в этом веществе составляет $\omega ( \rm H ) =100\% - ( 29,63\% + 39,51\% + 28,39\% ) = 2,47\%$
Пусть $\it m ( \rm C_\it kH_\it lO_\it mNa_\it n ) = 100 г$ тогда $\it m ( \rm C ) = 29,63 г$ $\it m ( \rm O ) = 39,51 г$ $\it m ( \rm Na ) = 28,39 г$ $\it m ( \rm H ) = 2,47 г$
Получаем, что
$k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) = $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $k : l : m : n =\nu ( \rm C ) : \nu ( H ) : \nu ( O ) : \nu ( \rm Na ) =$
$= $\frac{\it m ( \rm C )}{\it M ( \rm C )}$ : $\frac{\it m ( \rm H )}{\it M ( \rm H )}$ : $\frac{\it m ( \rm O )}{\it M ( \rm O )}$ : $\frac{\it m ( \rm Na )}{\it M ( \rm Na )}$ =$ $= $\frac{29,63}{12}$ : $\frac{2,47}{1}$ : $\frac{39,51}{16}$ : $\frac{28,39}{23}$ = 2,47 : 2,47 :2,47 : 1,23 = 2:2:2:1$
Простейшая формула исходного вещества — $С_2$H_2$O_2$Na$
Нам известно, что А содержит третичный атом углерода углерода — невозможно составить структурную формулу вещества исходя из простейшей формулы. Простейшую формулу надо \cdot 2. Молекулярная формула вещества — $С_4$H_4$O_4$Na_2$$
Так как известно, что при сплавлении А с гидроксидом натрия получается вещество Б, содержащее первичные атомы углерода, можем установить, что А — соль дикарбоновой кислоты. Дополнительно известно, что А содержит третичный атом углерода, значит, однозначно можем составить структурную формулу А — 2-метилмалонат динатрия.
2. Составим структурную формулу А:
$\ChemForm\pentamethylenei [ a,d ] 1==O;5==O2==ONa;3==\null;4==ONa$
3. Составим уравнение реакции:
$\ChemForm\put ( 0, - 100 ) \pentamethylenei [ a,d ] 1==O;5==O2==ONa;3==\null;4==ONa + 2NaOH \reactrarrow0pt1 cm H_3C - CH_3 + 2Na_2CO_3$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 115349 • Задание №1
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов имеют на внешнем энергетическом уровне три электрон...
ID 173430 • Задание №15
Установите соответствие между схемой процесса, происходящего в окислительно-восстановительной реакции и назван...
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...