дано:
1. Процентное содержание калия в образованном веществе = 34,8 % по массе.
2. Молекулярная формула спирта имеет вид R-OH, где R - углеводородный радикал.
найти:
1. Молекулярную формулу спирта.
решение:
1. Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyK, где x - количество атомов углерода, y - количество атомов водорода, K - один атом калия.
2. Рассчитаем массу калия и массы органического вещества. Учитывая, что процентное содержание калия составляет 34,8 %, можно записать следующее уравнение:
(m(K) / m(CxHyK)) * 100% = 34,8%
Отсюда выразим массу калия:
m(K) = 0,348 * m(CxHyK)
3. Масса калия равна 39,1 г/моль. Теперь подставим это значение:
0,348 * m(CxHyK) = 39,1
4. Найдем массу органического вещества:
m(CxHyK) = 39,1 / 0,348 ≈ 112,3 г/моль
5. Теперь составим уравнение для нахождения соотношения между x, y и K. Зная, что K = 1, получаем:
m(CxHyK) = x * 12 + y * 1 + 39,1
Подставляем найденное значение:
112,3 = x * 12 + y + 39,1
Упрощаем уравнение:
x * 12 + y = 112,3 - 39,1
x * 12 + y = 73,2
6. Далее нужно определить возможные целые значения x и y, чтобы уравнение выполнялось. Исследуем целые значения для x и y. Попробуем разные значения x:
1) Если x = 5, то:
5 * 12 + y = 73,2
60 + y = 73,2
y = 13,2 (нецелое).
2) Если x = 6, то:
6 * 12 + y = 73,2
72 + y = 73,2
y = 1,2 (нецелое).
3) Если x = 7, то:
7 * 12 + y = 73,2
84 + y = 73,2
y = -10,8 (отрицательное, не подходит).
Таким образом, пробуя различные значения, мы определили, что целых решений нет при x больше 4. Проверяем x = 4:
4) Если x = 4, то:
4 * 12 + y = 73,2
48 + y = 73,2
y = 25,2 (нецелое).
Поскольку у нас не получается добиться целых значений больше 4, попробуем x = 3:
5) Если x = 3, то:
3 * 12 + y = 73,2
36 + y = 73,2
y = 37,2 (нецелое).
Сделав все расчеты, мы можем предположить, что в данной ситуации возможно использование спирта с формулой CnH2n+1OH, а проверка на наличие алкоголя (например, бутанол C4H9OH) в сочетании с калием может дать правильный результат.
ответ:
Молекулярная формула спирта - C3H8O (пропанол).