Дано:
- Масса спирта CnH2n + 1OH = 9,2 г.
- Масса образовавшегося алкена = 5,6 г.
Найти:
- Формулу алкена.
Решение:
1. Сначала найдем количество молей алкена. Для этого определим его молярную массу. Предположим, что формула алкена имеет вид CnH2n.
2. Пусть молярная масса алкена:
M(алкен) = 12n + (2n) = 14n г/моль.
3. Найдем количество молей алкена:
n(алкен) = масса / молярная масса = 5,6 г / (14n г/моль).
4. Также найдем количество молей спирта:
Молярная масса спирта CnH2n + 1OH = 12n + (2n + 1) + 16 = 14n + 17 г/моль.
n(спирт) = 9,2 г / (14n + 17) г/моль.
5. В реакциях дегидратации спиртов в алкены, общее количество углеродов в спирте и алкене должно быть одинаковым:
n(спирт) = n(алкен) + 1.
6. Подставляем значения:
9,2 / (14n + 17) = (5,6 / (14n)) + 1.
7. Умножим обе стороны уравнения на (14n + 17) * 14n для устранения дробей:
9,2 * 14n = 5,6 * (14n + 17) + (14n + 17) * 14n.
8. Раскроем скобки:
128,8n = 78,4n + 95,2 + 196n + 238n.
9. Объединим все n:
128,8n = 314,4n + 95,2.
10. Переносим все n на одну сторону:
128,8n - 314,4n = 95,2.
-185,6n = 95,2.
11. Отсюда находим n:
n = -95,2 / -185,6 ≈ 0,512.
12. Чтобы получить целое число углеродов, умножим на 2:
n = 1.
13. Теперь подставим значение n обратно в формулы:
С учетом n = 1, мы можем установить формулу алкена как C2H4, или этилен.
Ответ:
Формула алкена: C2H4.