Question

Органическое вещество содержит 40,68% углерода, 54,24% кислорода и 5,08% водорода по массе. При нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов в соотношении 2 : 1, первый из которых имеет состав СHО2Na. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в растворе гидроксида натрия (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

1) Представим себе навеску искомого органического соединения массой 100 г. Тогда в таком количестве данного вещества будут содержаться: 5,08 г водорода, отсюда ν(H) = m(H)/M(H) = 5,08 г/1 г/моль = 5,08 моль; 40,68 г углерода, отсюда ν(C) = m(C)/M(C) = 40,68 г/12 г/моль = 3,39 моль; 54,24 г кислорода, отсюда ν(O) = m(O)/M(O) = 54,24 г/16 г/моль= 3,39 моль;
Обозначим простейшую формулу искомого соединения как CxHyOz, тогда: x : y : z = ν(C) : ν(H) : ν(O) = 3,39 : 5,08 : 3,39 = 2 : 3 : 2.
Т.е. простейшая формула искомого соединения C2H3O2, однако в кислородсодержащих соединениях число атомов водорода в молекуле не может быть нечетным числом, следовательно, нам нужно как минимум удвоить индексы, получим формулу − C4H6O4. Таким образом, возможная истинная формула данного соединения − C4H6O4.
2) Поскольку при нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов в соотношении 2 : 1, первый из которых имеет состав СHО2Na (формиат натрия), следовательно, исходная молекула органического соединения состоит из остатков двух молекул муравьиных кислот и одной молекулы двухатомного спирта с 2 атомами углерода в структуре − этиленгликоля.