дано:
объем выделившегося водорода (н. у.) = 6,72 дм3
масса алкена = 33,6 г
найти:
молекулярную формулу спирта и предложить структурную формулу спирта.
решение:
1. Рассчитаем количество молей выделившегося водорода при н. у.:
Объем 1 моля газа при н. у. = 22,4 дм3
n(H2) = V / 22,4 дм3/моль = 6,72 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,3 моль.
2. Реакция спирта с натрием имеет следующий вид:
R-OH + Na → R-O-Na + 1/2 H2.
Из 1 моль спирта получается 1/2 моль водорода, следовательно, для получения 0,3 моль водорода потребуется:
n(R-OH) = 0,3 моль * 2 = 0,6 моль спирта.
3. Теперь найдем, какова молярная масса спирта. Молярная масса спирта в целом обозначается как M(spirit).
Пусть m(spirit) = 0,6 моль * M(spirit) = 15 г (поскольку мы разделили на 2 части, каждая из которых весит 15 г).
Найдем молярную массу спирта:
15 г = 0,6 моль * M(spirit)
M(spirit) = 15 г / 0,6 моль = 25 г/моль.
4. Что касается второй части спирта, она при дегидратации образует алкен разветвленного строения.
Для определения молекулярной массы алкена используем его массу:
M(алкен) = 33,6 г.
5. Поскольку алкены имеют общую формулу CnH2n, то давайте определим возможное значение n:
33,6 г = n(12) + 2n(1), где 12 и 1 - молярные массы углерода и водорода соответственно.
Тогда:
M(алкен) = 14n (где 14 - это 12 + 2).
33,6 г = 14n
n = 33,6 г / 14 ≈ 2,4.
Это означает, что n = 3. Таким образом, возможны следующие структуры алкена: C3H6.
6. Исходя из этого, можно предположить, что спирт может быть пропан-2-ол (изопропанол):
CH3-CHOH-CH3, который при дегидратации дает алкен - пропилен (C3H6).
7. С учетом того, что спирт не может быть окислен до альдегидов или кетонов без изменения углеродного скелета, он должен иметь устойчивую структуру, такую как изопропанол.
ответ:
молекулярная формула спирта составляет C3H8O, структурная формула спирта - изопропанол (CH3-CHOH-CH3).