Question

При сгорании 3,8 г органического вещества получено 3,36 л (н.у.) углекислого газа и 3,6 г воды. Известно, что это вещество реагирует с натрием, азотной кислотой и со свежеосаждённым гидроксидом меди (II). 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 исходного вещества с азотной кислотой (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

1) ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 3,36 г/22,4 г/моль = 0,15 моль, следовательно, ν(С) = ν(CO2) = 0,15 моль, m(C) = M(C) • ν(С) = 12 г/моль • 0,15 моль = 1,8 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) = 3,8 г − 1,8 г − 0,4 г = 1,6 г, следовательно, ν(O) = m(O)/M(O) = 1,6 г/16 г/моль = 0,1 моль.
Найдем простейшую формулу данного соединения. Представим ее как CxHyOz: x : y : z = 0,15 : 0,4 : 0,1 = 3 : 8 : 2.
Т.е. простейшая формула искомого соединения C3H8O2.
Известно, что данное вещество реагирует с азотной кислотой и со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), то можно предположить, что искомым соединением является двухатомный спирт и простейшая формула совпадает с истинной.
2) Поскольку искомое вещество реагирует с азотной кислотой и со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), то структурная формула будет выглядеть следующим образом (пропандиол-1,2)