Похожие вопросы
2024-11-26 05:35:47
Задача 2. "Задача с огоньком"
При сгорании 8,6 г органического соединения А, содержащего функциональные группы у соседних атомов углерода (реакция 1),было получено только 5,4 г воды и углекислый газ. Полученный СО2 собрали и измерили его объем при давлении 168 кПа и температуре 15 °С; объём СО2 составил 5,698 л (универсальную газовую постоянную примите равной 8,31). Относительная плотность паров соединения А по аргону равна 4,3. В результате реакции вещества А с избытком КОН (реакция 2) образуется соединение Б. Органическое вещество В, полученное в ходе спекания Б с твердым КОН (реакция 3) представляет собой циклический углеводород, не содержащий заместителей в цикле. Вещество В дегидрировали (реакция 4),при этом отщепилось 3 молекулы Н2 и образовалось соединение Г с общей формулой СnH2n-6.
- Определите строение вещества А. Ответ подтвердите расчетами.
- Установите структурные формулы веществ Б, В и Г.
- Напишите уравнения реакций 1-4.
Химия10 классОрганическая химияХимия 10 классорганическое соединениесгораниеуравнения реакцийструктурные формулыотносительная плотностьгазовая постояннаяциклический углеводороддегидрированиефункциональные группы
2024-11-26 05:36:15
Давайте решим эту задачу шаг за шагом, начиная с определения вещества А, используя данные о его сгорании и образовании продуктов.
Шаг 1: Определение количества углекислого газа (CO2) и воды (H2O)При сгорании органического соединения А образуются углекислый газ и вода. У нас есть данные о массе вещества А и массе воды, а также объеме углекислого газа. Сначала найдем количество молей воды и углекислого газа.
- Молярная масса H2O = 18 г/моль. Количество молей H2O:n(H2O) = 5,4 г / 18 г/моль = 0,3 моль.
- Теперь найдем количество молей углекислого газа. Для этого используем уравнение состояния газа: PV = nRT.
- P = 168 кПа = 168000 Па
- V = 5,698 л = 0,005698 м³
- R = 8,31 Дж/(моль·К)
- T = 15 °C = 288 K
Из уравнения сгорания можно записать следующее уравнение:
CxHy + O2 → xCO2 + (y/2)H2O
По уравнению видно, что:
- Каждый моль CO2 содержит 1 моль углерода, значит, 0,4 моль CO2 соответствует 0,4 моль углерода.
- Каждый моль H2O содержит 2 моль водорода, значит, 0,3 моль H2O соответствует 0,6 моль водорода.
Итак, мы имеем:
- x = 0,4 (количество углерода)
- y = 0,6 (количество водорода)
Состав соединения А можно записать как C0,4H0,6. Умножим на 10, чтобы получить целые числа:
Формула: C4H6.
Шаг 4: Определение молекулярной массы соединения АОтносительная плотность паров соединения А по аргону равна 4,3. Плотность аргона = 40 г/моль, значит:
Молекулярная масса соединения А = 4,3 * 40 г/моль = 172 г/моль.
Теперь мы можем найти молекулярную формулу:
Молекулярная формула: C4H6 (молекулярная масса 54 г/моль) не совпадает с 172 г/моль, значит, нужно умножить на 3:
Молекулярная формула: C12H18.
Шаг 5: Структурные формулы веществ Б, В и ГТеперь, используя формулу C12H18, мы можем предположить, что соединение А - это 1,2-додекан.
После реакции с КОН (реакция 2) образуется соединение Б, которое может быть спиртом, например, 1,2-додеканол.
Спекание Б с твердым КОН (реакция 3) даст циклический углеводород, например, циклододекан.
Дегидрирование (реакция 4) приводит к образованию соединения Г, которое имеет общую формулу CnH2n-6, что соответствует формуле C12H6.
Уравнения реакций:- Сгорание: C12H18 + O2 → 12CO2 + 9H2O
- Реакция с КОН: C12H18 + KOH → C12H17OH + K (спирт)
- Спекание: C12H17OH + KOH → C12H18 (цикл)
- Дегидрирование: C12H18 → C12H6 + 3H2
Таким образом, мы определили строение вещества А и все остальные соединения, а также записали уравнения реакций.
