Алкен, полученный в результате дегидратации спирта массой 24 г, может присоединить водород объемом 8,96 дм3 (н. у.). Известно, что гидроксильная группа в спирте находится при вторичном атоме углерода. Установите формулу алкена. Приведите уравнения описанных в задаче реакций в структурных формулах.
от

1 Ответ

Дано:
- Масса спирта = 24 г.
- Объем водорода (H2) = 8,96 дм3.

Найти:
- Формулу алкена.

Решение:

1. Найдем количество молей водорода:
   V(H2) = n(H2) * 22,4 дм3/моль.
   n(H2) = V(H2) / 22,4 дм3/моль = 8,96 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,400 моль.

2. В реакции гидрирования один моль алкена присоединяет один моль водорода. Следовательно, количество молей алкена тоже будет равно 0,400 моль.

3. Теперь найдем молярную массу полученного алкена:
   Молярная масса алкена = m(алкен) / n(алкен).
   Для расчета массы алкена используем, что спирт при дегидратации дает н-ого алкена, следовательно, молекулярная масса спирта равна:
   M(спирт) = m(спирт) / n(алкен), поскольку 1 моль спирта даст 1 моль алкена.
   
4. Выразим количество молей спирта. Зная, что в спирте присутствует гидроксильная группа, это указывает на вторичный спирт:
   CnH2n+1OH,
   где n - количество углеродных атомов.

5. Рассчитаем количество молей спирта. Поскольку его масса составляет 24 г, предположим, что спирт может быть изо-пропиловым спиртом (C3H8O):
   Молярная масса C3H8O = 3*12 + 8*1 + 16 = 60 г/моль.
   n(спирт) = m(спирт) / M(спирт) = 24 г / 60 г/моль = 0,400 моль.

6. Поскольку мы имеем 0,400 моль спирта, то после дегидратации получится 0,400 моль алкена.

7. Определим молекулярную массу алкена:
   M(алкен) = m(алкен) / n(алкен) = 24 г / 0,400 моль = 60 г/моль.

8. Так как у нас 0,400 моль алкена и он был образован из спирта с 3 углеродами (изо-пропиловый спирт), то молекулярная формула алкена будет C3H6 (пропен).

Ответ:
Формула алкена — C3H6.

Уравнения реакций:

1. Дегидратация спирта:
   
   CH3-CHOH-CH3  →  CH3-CH=CH2 + H2O
   
2. Гидрирование алкена:

   CH3-CH=CH2 + H2  →  CH3-CH2-CH3

Структурные формулы:

Спирт:  
   CH3-CHOH-CH3

Алкен:  
   CH3-CH=CH2

Продукт гидрирования:  
   CH3-CH2-CH3
от