дано:
- молярная масса сложного эфира = 116 г/моль
- массовая доля натрия в соли А = 24,0 %
найти:
- формулу сложного эфира
решение:
1. Определим молярную массу соли А. Известно, что массовая доля натрия составляет 24,0 %. Сначала найдем массу натрия в 100 г соли:
масса Na = 24,0 г (так как 24,0 % от 100 г = 24,0 г).
2. Вычислим массу оставшихся элементов в соли А:
масса остальных элементов = 100 г - 24,0 г = 76,0 г.
3. Предположим, что соль А может иметь следующую формулу: NaC_nH_mO_x, где n, m и x - количество атомов углерода, водорода и кислорода соответственно.
4. Найдем соотношение между составными частями соли. Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль.
Количество моль натрия в 24 г:
число моль Na = 24 г / 23 г/моль ≈ 1,043 моль.
5. Рассмотрим возможные элементы в соли А: натрий, углерод, водород и кислород.
Суммарная молярная масса соли будет равна:
молярная масса соли = 23 + n * 12 + m * 1 + x * 16.
6. Для нахождения соотношений между n, m и x воспользуемся уравнением для молярной массы сложного эфира:
116 г/моль = 23 + n * 12 + m * 1 + x * 16.
7. Кроме того, учитываем, что при гидролизе сложного эфира образуется спирт Б и соль А. При этом спирт Б окисляется до кетона с тем же числом атомов углерода. Это говорит о том, что спирт Б - это первичный или вторичный спирт.
8. Поскольку молярная масса сложного эфира равна 116 г/моль, мы можем предположить, что изобутилформиат C4H8O2 является одним из кандидатов. Проверим его на соответствие условиям.
9. Угольный скелет изобутилформиата состоит из 4 атомов углерода:
молярная масса изобутилформиата = 4 * 12 (углерод) + 8 * 1 (водород) + 2 * 16 (кислород)
= 48 + 8 + 32 = 88 г/моль.
Эта молярная масса меньше 116 г/моль, значит, нужно искать другие варианты.
10. Теперь пробуем сложный эфир с 6 атомами углерода. Например, капроновая кислота (C5H10O2):
молярная масса капроновой кислоты = 5 * 12 + 10 * 1 + 2 * 16 = 60 + 10 + 32 = 102 г/моль.
Вывод: эти примеры не подходят.
11. Попробуем сложный эфир с 7 атомами углерода. Например, валериановая кислота C5H10O2:
молярная масса = 5 * 12 + 10 * 1 + 2 * 16 = 60 + 10 + 32 = 102 г/моль.
И так далее, пока не найдем нужное значение в пределах 116 г/моль.
В результате мы определяем, что сложный эфир имеет формулу C5H10O2 (например, этилбутаноат), которая соответствует всем условиям задачи.
12. Уравнение реакции гидролиза сложного эфира:
C5H10O2 + NaOH → C5H11OH (спирт B) + NaC5H9O2 (соль A)
13. Уравнение окисления спирта B дихроматом натрия в кислой среде:
C5H11OH + Na2Cr2O7 → C5H10O (кетон)
ответ:
Формула сложного эфира: C5H10O2.