Какова структурная формула алкена, который при сжигании образует 17,92 л оксида углерода и может присоединить 32 г брома, учитывая, что он является транс-изомером?

Химия 11 класс Алкены и их реакции структурная формула алкена сжигание алкена оксид углерода присоединение брома транс-изомер алкена Новый

Чтобы определить структурную формулу алкена, который соответствует данным условиям, мы будем следовать нескольким шагам.

Шаг 1: Определение количества вещества CO

Сначала нужно рассчитать количество вещества оксида углерода (CO), образовавшегося при сжигании. Используем закон Бойля-Мариотта, который связывает объем газа и количество вещества:

• Объем CO = 17,92 л
• При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л.

Теперь можем найти количество вещества CO:

• n(CO) = 17,92 л / 22,4 л/моль = 0,8 моль

Шаг 2: Определение количества вещества углерода

Каждый моль CO содержит 1 моль углерода (C). Следовательно, количество углерода, образовавшегося при сжигании, равно:

• n(C) = n(CO) = 0,8 моль

Шаг 3: Определение количества вещества водорода

Теперь мы можем использовать уравнение сгорания алкена, которое можно записать как:

• CnH2n + O2 -> CO2 + H2O

Для алкена с n атомами углерода, при полном сгорании образуется n моль CO2 и n/2 моль H2O. Поскольку мы знаем, что образуется 0,8 моль CO, можем предположить, что у нас есть 0,8 моль C, следовательно, n = 0,8.

Шаг 4: Определение формулы алкена

Теперь мы знаем, что количество углерода равно 0,8 моль, что соответствует 4 атомам углерода (C4), так как мы рассматриваем целые числа. Теперь определим количество водорода:

• H = 2n = 2*4 = 8

Таким образом, формула алкена будет C4H8.

Шаг 5: Учет присоединения брома

Теперь проверим возможность присоединения брома. Алкены могут присоединять два атома брома, и мы знаем, что 32 г брома (Br2) соответствует:

• Молярная масса Br2 = 2*80 = 160 г/моль
• n(Br2) = 32 г / 160 г/моль = 0,2 моль

Это означает, что алкен может присоединить 2 моль брома, что соответствует 1 моль алкена (C4H8).

Шаг 6: Определение транс-изомера

Теперь мы знаем, что это транс-изомер. Транс-изомеры имеют атомы или группы, присоединенные к двойной связи, расположенные по разные стороны. Для C4H8 это будет 2-бутен.

Итак, итоговая структурная формула алкена:

Это транс-2-бутен (C4H8) с двойной связью между вторым и третьим атомами углерода:

• CH3-CH=CH-CH3

Таким образом, структурная формула алкена, который соответствует всем условиям задачи, будет выглядеть как выше.