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