дано:
- Молярная масса сложного эфира = 116 г/моль.
- При гидролизе образуются одинаковые количества (моль) кислоты и спирта.
- При сгорании всего полученного спирта образуется столько же углекислого газа, сколько и при сгорании всей кислоты.
найти:
- Формулы сложного эфира.
- Уравнения реакций.
решение:
1. Обозначим молекулы кислоты как RCOOH и спирта как R'OH. Тогда молекула сложного эфира будет иметь вид RCOOR', где R и R' - углеводородные радикалы.
2. Сначала найдем возможные составы веществ. Мы знаем, что молярная масса сложного эфира равна 116 г/моль.
Исходя из формул:
M(эфир) = M(кислота) + M(спирт) - M(H2O)
3. Поскольку при гидролизе образуются одинаковые количества кислоты и спирта, можно записать:
M(кислота) = CnH(2n+1)COOH = 12n + 2n + 1 + 16 = 14n + 1
M(спирт) = 12m + 2m + 6 = 14m + 6
Полагая, что n = m для простоты и так как образуются равные количества кислот и спиртов, мы можем подставить это в уравнение:
116 = (14n + 1) + (14n + 6) - 18
116 = 28n - 11
127 = 28n
n ≈ 4,54 (около 4 или 5).
4. Рассмотрим два случая для n (число углеродных атомов):
Вариант 1:
- Кислота: C4H9COOH (буретная кислота)
- Спирт: C3H7OH (пропиловый спирт)
Сложный эфир: C4H9COOC3H7 (бутилацетат).
Уравнения реакций:
1. Гидролиз:
C4H9COOC3H7 + H2O → C4H9COOH + C3H7OH
2. Сгорание кислоты:
C4H9COOH + O2 → CO2 + H2O (при сгорании одной молекулы буретной кислоты образуется 4 моля CO2)
3. Сгорание спирта:
C3H7OH + O2 → CO2 + H2O (при сгорании одной молекулы пропилового спирта также образуется 4 моля CO2)
Вариант 2:
- Кислота: C5H11COOH (пентановая кислота)
- Спирт: C4H9OH (бутанол)
Сложный эфир: C5H11COOC4H9 (пентилбутаноат).
Уравнения реакций:
1. Гидролиз:
C5H11COOC4H9 + H2O → C5H11COOH + C4H9OH
2. Сгорание кислоты:
C5H11COOH + O2 → CO2 + H2O (при сгорании одной молекулы пентановой кислоты образуется 5 молей CO2)
3. Сгорание спирта:
C4H9OH + O2 → CO2 + H2O (при сгорании одной молекулы бутанола также образуется 5 молей CO2)
ответ:
Вариант 1:
- Сложный эфир: C4H9COOC3H7 (бутилацетат)
- Кислота: C4H9COOH (буретная кислота)
- Спирт: C3H7OH (пропиловый спирт)
Вариант 2:
- Сложный эфир: C5H11COOC4H9 (пентилбутаноат)
- Кислота: C5H11COOH (пентановая кислота)
- Спирт: C4H9OH (бутанол)