Question

При сгорании 21,6 г органического вещества нециклического строения получили 70,4 г углекислого газа и 21,6 г воды. Известно, что при присоединении 1 моль хлороводорода к 1 моль этого вещества преимущественно образуется соединение, содержащее атом хлора у первичного атома углерода. 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 данного вещества с хлороводородом (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

1) ν(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 70,4 г/44 г/моль = 1,6 моль, следовательно, ν(С) = ν(CO2) = 1,6 моль, m(C) = M(C) • ν(С) = 12 г/моль • 1,6 моль = 19,2 г, ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 21,6 г/18 г/моль = 1,2 моль, следовательно, ν(H) = 2ν(H2O) = 2 • 1,2 моль = 2,4 моль, m(H) = M(H) • ν(H) = 1 г/моль • 2,4 моль = 2,4 г.
Проверим, есть ли в соединении кислород: m(O) = m(орг. в-ва) − m(C) − m(H) = 21,6 г − 19,2 г − 2,4 г = 0 г, следовательно, атомов кислорода в молекуле нет.
Найдем простейшую формулу данного соединения. Представим ее как CxHy: x : y = 1,6 : 2,4 = 2 : 3.
Т.е. простейшая формула искомого соединения C2H3.
Поскольку органических молекул с формулой C2H3 не существует, удвоим индексы в простейшей формуле и получим формулу C4H6 в предположении, что искомое вещество – алкадиен, способный реагировать с молекулой галогеноводорода в соотношении 1 к 1. Истинная формула искомого соединения − C4H6.
2) Поскольку искомое вещество реагирует с хлороводородом в соотношении 1 к 1, то этим веществом является бутадиен-1,3, что соответствует истинной формуле C4H6.