Question

При сжигании образца органического вещества массой 5,84 г получено 10,56 г углекислого газа и 3,6 г воды. При нагревании с водным раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов, один из которых имеет состав С2H3О2K. 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 калия (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

1) ν(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 10,56 г/44 г/моль = 0,24 моль, следовательно, ν(С) = ν(CO2) = 0,24 моль m(C) = M(C) • ν(С) = 12 г/моль • 0,24 моль = 2,88 г ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,6 г/18 г/моль = 0,2 моль следовательно, ν(H) = 2ν(H2O) = 2 • 0,2 моль = 0,4 моль m(H) = M(H) • ν(H) = 1 г/моль • 0,4 моль = 0,4 г
Проверим, есть ли в соединении кислород: m(O) = m(орг. в-ва) − m(C) − m(H) = 5,84 г − 2,88 г − 0,4 г = 2,56 г, следовательно, ν(O) = m(O)/M(O) = 2,56 г/16 г/моль = 0,16 моль.
Найдем простейшую формулу данного соединения. Представим ее как CxHyOz: x : y : z = 0,24 : 0,4 : 0,16 = 3 : 5 : 2.
Т.е. простейшая формула искомого соединения − C3H5O2, однако в кислородсодержащих соединениях число водорода в молекуле не может быть нечетным числом, следовательно, нам нужно удвоить индексы, получим истинную формулу – C6H10O4. Таким образом, истинная формула соединения C6H10O4.
2) Поскольку при нагревании с водным раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов, один из которых имеет состав С2H3О2K (ацетат калия), следовательно, исходная молекула органического соединения состоит из остатков двух молекул уксусных кислот и одной молекулы двухатомного спирта с 2 атомами углерода в цепи − этиленгликоля.