дано:
- масса уксусной кислоты = 15 г
- выход сложного эфира = 80%
- объем углекислого газа = 13,44 дм3 (н. у.)
найти:
- строение сложного эфира
решение:
1. Рассчитаем количество моль уксусной кислоты. Молярная масса уксусной кислоты (CH3COOH) составляет 60 г/моль.
n (уксусная кислота) = масса / молярная масса
= 15 г / 60 г/моль = 0,25 моль.
2. С учетом выхода сложного эфира, теоретическая масса сложного эфира составит:
масса сложного эфира (теор.) = масса уксусной кислоты / (выход/100)
= 15 г / (80/100)
= 18,75 г.
3. Теперь найдем количество моль полученного сложного эфира, используя его молярную массу. Для этого сначала определим количество моль углекислого газа, образовавшегося при сжигании сложного эфира.
Объем углекислого газа в нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль. Переведем 13,44 дм3 в литры:
13,44 дм3 = 13,44 л.
n (углекислый газ) = объем / 22,4 л/моль
= 13,44 л / 22,4 л/моль ≈ 0,6 моль.
4. Из уравнения сгорания сложного эфира можно заметить, что каждый моль сложного эфира дает один моль углекислого газа. Следовательно, для получения 0,6 моль углекислого газа мы получили 0,6 моль сложного эфира.
5. Теперь рассчитаем молярную массу сложного эфира:
молярная масса сложного эфира = теоретическая масса сложного эфира / количество моль сложного эфира
= 18,75 г / 0,6 моль = 31,25 г/моль.
6. Поскольку сложный эфир образуется из уксусной кислоты и одноатомного спирта, предположим, что спирт – это метанол (CH3OH). Тогда молярная масса сложного эфира будет следующей:
молярная масса сложного эфира = 60 (уксусная кислота) + 32 (метанол) - 18 (вода) = 74 г/моль.
7. Однако, полученная молярная масса 31,25 г/моль не соответствует ни одному из известных сложных эфиров. Это означает, что нам нужно рассмотреть другой спирт или возможность, что использовался более легкий спирт.
Если предположить, что спирт – это этанол (C2H5OH), то:
молярная масса сложного эфира = 60 (уксусная кислота) + 46 (этанол) - 18 = 88 г/моль.
Сравнивая с полученной молярной массой, можно заключить, что наиболее вероятным сложным эфиром является этилуксусный эфир (C2H5COOCH3).
ответ:
Строение сложного эфира: этилуксусный эфир (C2H5COOCH3).