Question

Порцию насыщенного одноатомного первичного спирта разделили на две равные части. Первую часть сожгли в избытке кислорода. Вторая часть полностью прореагировала с избытком металлического натрия. Объем полученного в первом опыте углекислого газа в 8 раз превосходит объем водорода, полученного во втором опыте. Определите структурную формулу спирта, если известно, что в состав его молекулы входят две метильные группы.

Answer 1

дано:
1. Объем углекислого газа (V(CO2)) в первом опыте в 8 раз больше объема водорода (V(H2)) во втором опыте: V(CO2) = 8 * V(H2).
2. Спирт - одноатомный первичный с двумя метильными группами.

найти:
1. Структурную формулу спирта.
2. Молекулярную формулу спирта.

решение:
1. Обозначим спирт как R-OH, где R - углеводородная часть. Учитывая, что спирт содержит две метильные группы, структура спирта может быть представлена как CH3-CH(OH)-CH3, т.е., это изопропиловый спирт (пропан-2-ол).

2. Прежде всего найдем уравнения реакций, происходящих в двух экспериментах:

   1) Сгорание спирта:
   CnH2n+1OH + (3n/2 + 0.5) O2 → n CO2 + (n + 0.5) H2O

   Для изопропилового спирта (C3H8O):
   C3H8O + 4 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
   Здесь образуется 3 моля CO2.

   2) Реакция спирта с натрием:
   2 R-OH + 2 Na → 2 R + 2 NaOH
   Изопропиловый спирт реагирует с натрием, образуя 1 моль водорода на 1 моль спирта.
   В данном случае:
   C3H8O + 2 Na → C3H7 + H2 + 2 NaOH
   Здесь образуется 1 моль H2.

3. Теперь установим соотношение между объемами газов:
   По условию V(CO2) = 8 * V(H2). Подставляем значения:  
   3 = 8 * 1  
   Это верно, если учесть, что в реакции с натрием образуется 1 моль H2 из 1 моль спирта.

ответ:
Структурная формула спирта - CH3-CHOH-CH3 (изопропиловый спирт).