Насыщенный одноатомный спирт массой 300 г обработали при нагревании концентрированной серной кислотой. С выходом 74 % образовался газ (н. у.) объемом 67,2 дм3, который поглотили холодным водным раствором перманганата калия. В результате реакции с выходом 70 % образовался многоатомный спирт. Вычислите массу полученного спирта. Приведите уравнения реакций.
от

1 Ответ

дано:  
масса спирта = 300 г  
объем газа (алкена) = 67,2 дм3  
выход алкена = 74 %  
выход многоатомного спирта = 70 %  

найти:  
массу полученного многоатомного спирта.  

решение:  
1. Определим количество молей алкена, образовавшегося в результате дегидратации спирта.  
   В нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм3.  
   n(алкен) = V(алкен) / V(mол) = 67,2 дм3 / 22,4 дм3/моль = 3 моль.

2. Так как выход алкена составил 74 %, то теоретическое количество молей алкена будет:  
   n(алкен, теоретическое) = n(алкен) / (выход) = 3 моль / 0,74 ≈ 4,05 моль.

3. При дегидратации спирта образуется 1 моль алкена из 1 моль спирта, следовательно, количество молей спирта равно 4,05 моль.

4. Найдем молярную массу спирта:  
   M(spirt) = m(spirt) / n(spirt) = 300 г / 4,05 моль ≈ 74,07 г/моль.

5. Спирты имеют общую формулу CnH2n+1OH. Используя уравнение для молярной массы спирта:  
   M(spirt) = 14n + 16.  
   Подставим найденное значение молярной массы:  
   74,07 ≈ 14n + 16.  
   58,07 ≈ 14n  
   n ≈ 4,14.  
   Округляя, получаем n = 4.   
   Формула спирта — C4H10O (бутанол).

6. Теперь при обработке алкена с раствором перманганата калия получается многоатомный спирт. Для бутена (C4H8), реакция с перманганатом калия может привести к образованию 1,2-бутандиола.  
   Уравнение реакции:  
   C4H8 + [O] → C4H10O2 (1,2-бутандиол).

7. Найдем количество молей многоатомного спирта.  
   После реакции с перманганатом калия сохраняем 70 % выход:  
   n(многоатомный спирт, теоретическое) = n(алкен) * (выход) = 3 моль * 0,70 = 2,1 моль.

8. Молярная масса многоатомного спирта (1,2-бутандиол) составит:  
   M(многоатомный спирт) = 62 г/моль (C4H10O2).

9. Определяем массу полученного многоатомного спирта:  
   m(многоатомный спирт) = n(многоатомный спирт) * M(многоатомный спирт) = 2,1 моль * 62 г/моль = 130,2 г.

ответ:  
Масса полученного многоатомного спирта составляет 130,2 г.  

уравнения реакций:  
1) C4H10O (бутанол) → C4H8 (алкен) + H2O  
2) C4H8 + [O] → C4H10O2 (1,2-бутандиол)
от