Question

Органическое вещество содержит 2,88% водорода, 28,85% углерода, 30,77% кислорода и 37,5% калия по массе. Известно, что при нагревании этого вещества с избытком гидроксида калия образуется предельный углеводород.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу этого вещества;
2) составьте возможную структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида калия (используйте структурные формулы органических веществ).

Answer 1

Дано:
Массовая доля элементов в органическом веществе:
- Водород (H) - 2,88%
- Углерод (C) - 28,85%
- Кислород (O) - 30,77%
- Калий (K) - 37,5%

Найти:
1) Молекулярную формулу этого вещества;
2) Возможную структурную формулу исходного вещества;
3) Уравнение реакции при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида калия.

Решение:
1) Для нахождения молекулярной формулы найдем количество молей каждого элемента.
   Молярная масса H: 1 г/моль
   Молярная масса C: 12 г/моль
   Молярная масса O: 16 г/моль
   Молярная масса K: 39 г/моль

   Масса каждого элемента, выраженная в г/моль:
   H: 2,88 г → 2,88 г / 1 г/моль = 2,88 моль
   C: 28,85 г → 28,85 г / 12 г/моль = 2,40 моль
   O: 30,77 г → 30,77 г / 16 г/моль = 1,92 моль
   K: 37,5 г → 37,5 г / 39 г/моль ≈ 0,96 моль

   Делим все значения на наименьшее количество молей (0,96) и получаем отношение:
   H: 2,88 / 0,96 = 3
   C: 2,40 / 0,96 = 2,5
   O: 1,92 / 0,96 = 2
   K: 0,96 / 0,96 = 1

   Таким образом, отношение молей элементов в соединении равно 3:2.5:2:1.
   С учетом целых чисел, ближайших к этому отношению, можем предположить, что молекулярная формула этого вещества будет C3.75H3O2K.

2) Возможная структурная формула исходного вещества:
   Учитывая, что это предельный углеводород, возможная структурная формула может быть (CH3)3COOK.

3) Уравнение реакции при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида калия:
   (CH3)3COOK + KOH -> (CH3)3COOK + H2O

Ответ:
1) Молекулярная формула этого вещества: C3.75H3O2K
2) Возможная структурная формула исходного вещества: (CH3)3COOK
3) Уравнение реакции при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида калия: (CH3)3COOK + KOH -> (CH3)3COOK + H2O