Какое вещество с молекулярной массой 134 может быть окислено бихроматом калия до n-бензолдикарбоновой кислоты (терефталевой) и при неполном окислении до n-метилбензойной кислоты? Определите возможные структурные формулы этого исследуемого вещества.

Химия 11 класс Органическая химия бихромат калия Окисление молекулярная масса 134 н-бензолдикарбоновая кислота н-метилбензойная кислота структурные формулы вещества Новый

Для решения задачи нам нужно проанализировать, какое органическое вещество может быть окислено бихроматом калия до терефталевой кислоты (n-бензолдикарбоновой кислоты) и до n-метилбензойной кислоты при неполном окислении, а также имеет молекулярную массу 134 г/моль.

Шаг 1: Определение терефталевой кислоты

Терефталевая кислота имеет следующую структуру:

• Бензольное кольцо с двумя карбоксильными группами (-COOH) на 1,4-позициях.

Её молекулярная формула - C8H6O4, а молекулярная масса составляет 166 г/моль.

Шаг 2: Определение n-метилбензойной кислоты

n-метилбензойная кислота (пара-толуоловая кислота) имеет следующую структуру:

• Бензольное кольцо с одной метильной группой (-CH3) и одной карбоксильной группой (-COOH).

Её молекулярная формула - C8H8O2, а молекулярная масса составляет 152 г/моль.

Шаг 3: Поиск вещества с молекулярной массой 134 г/моль

Теперь нам нужно найти вещество, которое может быть окислено до этих двух кислот и имеет молекулярную массу 134 г/моль. Рассмотрим возможные варианты:

• Вещество должно содержать бензольное кольцо и две функциональные группы, которые могут быть окислены до карбоксильных групп.

Шаг 4: Определение возможных структур

Одним из подходящих веществ может быть 1,4-диметилбензол (пара-ксилол), который имеет следующую формулу:

• Молекулярная формула: C8H10 (молекулярная масса 106 г/моль).

При окислении одного из метильных заместителей до карбоксильной группы можно получить n-метилбензойную кислоту. При полном окислении обоих метильных групп можно получить терефталевую кислоту.

Однако, для достижения молекулярной массы 134 г/моль, мы можем рассмотреть 1,3-диметилбензол (мета-ксилол), который также может быть окислен аналогично.

Вывод

Таким образом, возможными веществами, которые могут быть окислены до n-бензолдикарбоновой кислоты и n-метилбензойной кислоты, являются:

• 1,4-диметилбензол (пара-ксилол) - C8H10.
• 1,3-диметилбензол (мета-ксилол) - C8H10.

Оба этих вещества могут быть окислены до требуемых кислот, однако для точного соответствия молекулярной массе 134 г/моль необходимо учитывать, что в ходе реакции могут образовываться промежуточные соединения, которые имеют такую массу.