Какое возможное строение исходных изомерных углеводородов в смеси массой 8,47 г с плотностью по воздуху 2,414, если известно, что они полностью обесцветили 69,2 г холодного водного раствора перманганата калия с 14% растворенного вещества, и в результате реакции образовался осадок? Каковы массовые доли изомеров в исходной смеси?

Химия 11 класс Изомеры углеводородов строение углеводородов изомерные углеводороды плотность углеводородов перманганат калия массовые доли изомеров реакция с перманганатом обесцвечивание раствора анализ углеводородов химия изомеров химическая реакция Новый

Для решения данной задачи нам нужно проанализировать данные о реакции углеводородов с перманганатом калия и определить их возможные строения, а также массовые доли изомеров в смеси.

Шаг 1: Определение количества перманганата калия

• Сначала найдем массу перманганата калия в растворе. Поскольку в растворе 14% растворенного вещества, то:
• Масса перманганата калия = 69,2 г * 0,14 = 9,688 г.

Шаг 2: Определение количества вещества перманганата калия

• Теперь найдем количество вещества перманганата калия (KMnO4). Молярная масса KMnO4 составляет примерно 158 г/моль.
• Количество вещества KMnO4 = 9,688 г / 158 г/моль ≈ 0,0613 моль.

Шаг 3: Определение количества углеводородов

• Перманганат калия реагирует с ненасыщенными углеводородами, образуя осадок диоксида марганца (MnO2) и другие продукты.
• Исходя из стехиометрии реакции, 1 моль KMnO4 может реагировать с 1 моль ненасыщенного углеводорода.
• Следовательно, количество ненасыщенных углеводородов в смеси также равно 0,0613 моль.

Шаг 4: Определение молекулярной массы углеводородов

• Теперь мы можем найти среднюю молекулярную массу углеводородов в смеси. Известно, что масса смеси составляет 8,47 г.
• Средняя молекулярная масса = 8,47 г / 0,0613 моль ≈ 138 г/моль.

Шаг 5: Определение возможных изомеров

• С учетом средней молекулярной массы 138 г/моль, возможные углеводороды могут включать в себя:
• Циклоалканы (например, циклогексан) или ненасыщенные углеводороды (например, алкены). Например, C9H18 (н-нонан) имеет молекулярную массу 128 г/моль, а C9H16 (н-нонен) - 128 г/моль.

Шаг 6: Определение массовых долей изомеров

• Для определения массовых долей изомеров необходимо больше информации о составе смеси. Однако, если предположить, что в смеси равные доли двух изомеров, то:
• Массовая доля каждого изомера = (масса изомера / общая масса смеси) * 100%.
• Если у нас 2 изомера, и их массы равны, то каждый изомера составит 4,235 г, что соответствует 50% от общей массы.

Таким образом, исходные изомеры углеводородов могут быть ненасыщенными углеводородами, а их массовые доли могут составлять по 50% для каждого изомера, если предположить равное распределение. Однако для точного ответа требуется больше данных о составе смеси.