Дано:
- Масса одноосновной карбоновой кислоты = 25,6 г
- Объем выделившегося СО2 = 3,26 л (101,3 кПа, 273 К)
Найти:
- Структурные формулы возможных изомеров и их названия
Решение:
1. Найдем количество моль СО2:
Используем уравнение состояния газа: PV = nRT
Где:
P = 101,3 кПа = 101300 Па
V = 3,26 л = 3,26 * 10^-3 м³
R = 8,314 Дж/(моль·К)
T = 273 К
n = PV / RT
n = (101300 * 3,26 * 10^-3) / (8,314 * 273)
n ≈ 0,14 моль СО2
2. Поскольку одноосновная карбоновая кислота реагирует с карбонатом натрия по реакции:
R-COOH + Na2CO3 → R-COONa + CO2 + H2O
1 моль кислоты дает 1 моль СО2. Следовательно, количество моль кислоты также 0,14 моль.
3. Найдем молекулярную массу карбоновой кислоты:
Масса кислоты = 25,6 г
Молекулярная масса кислоты = Масса / Количество моль
Молекулярная масса кислоты = 25,6 г / 0,14 моль
Молекулярная масса кислоты ≈ 182,86 г/моль
4. Определим возможные одноосновные карбоновые кислоты:
- Формула одноосновной карбоновой кислоты: CnH2nO2
- Молекулярная масса CnH2nO2 = 12n + 2n + 32 = 14n + 32
Решаем для n:
14n + 32 ≈ 182,86
14n ≈ 150,86
n ≈ 10,77
Находим ближайшие целые значения для n, которые дают молекулярную массу около 182,86:
- C9H18O2 (молекулярная масса = 9*12 + 18 + 32 = 108 + 18 + 32 = 158 г/моль) — не соответствует
- C10H20O2 (молекулярная масса = 10*12 + 20 + 32 = 120 + 20 + 32 = 172 г/моль) — ближе
- C11H22O2 (молекулярная масса = 11*12 + 22 + 32 = 132 + 22 + 32 = 186 г/моль) — также близко
Таким образом, вероятные изомеры:
- Декановая кислота: CH3(CH2)8COOH
- Додекановая кислота: CH3(CH2)10COOH
Ответ:
Возможные изомеры одноосновной карбоновой кислоты — это декановая кислота (CH3(CH2)8COOH) и додекановая кислота (CH3(CH2)10COOH).