Дано:
- Масса алкена = 33,6 г.
- Масса двухатомного спирта = 54 г.
Найти:
- Молекулярную формулу алкена.
Решение:
1. В результате реакции окисления алкена с перманганатом калия образуется двухатомный спирт. Общая форма реакция может быть представлена как:
R-CH=CH2 + KMnO4 → R-CHOH-CHOH + MnO2 + KOH.
2. Определим количество молей полученного двухатомного спирта:
Предположим, что формула спирта имеет вид CnH2n(OH)2. Для нахождения молярной массы спирта можно выразить:
M(спирта) = 12n + 2n + 16 = 14n + 16.
Подставим известную массу:
14n + 16 = 54.
14n = 54 - 16.
14n = 38.
n = 38 / 14 ≈ 2,71.
Поскольку n должен быть целым числом, округлим до 3 (C3H8(OH)2 или C3H6O2). Проверим:
M(C3H8O2) = 3*12 + 8 + 16 = 36 + 8 + 16 = 60 (это не подходит).
Попробуем n = 4 (C4H10O2):
M(C4H10O2) = 4*12 + 20 + 16 = 48 + 20 + 16 = 84 (это также не подходит).
Теперь попробуем n = 2:
M(C2H6O2) = 2*12 + 6 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 (также не подходит).
Учитывая, что мы имеем 54 г спирта, это может соответствовать C2H4(OH)2 (этиленгликоль).
3. Теперь определим количество молей алкена. Из уравнения видно, что на каждый моль двуатомного спирта должно приходиться два моля водорода, так как один моль алкена дает два моль OH-групп:
n(алкен) = n(спирт) / 2 = 54 г / M(C2H4O2) = 2 (подходит).
4. Теперь определим молекулярную массу алкена:
M(алкен) = m(алкен) / n(алкен) = 33,6 г / 2 = 16,8 г/моль.
5. Теперь найдем возможные формулы алкена:
M(CnH2n) = 14n + 2.
Приравняем к 16,8:
14n + 2 = 16,8.
14n = 14,8.
n = 14,8 / 14 = 1,06.
Вероятно, это C2H4 (етилен).
Ответ:
Молекулярная формула алкена — C2H4.