Дано:
- Масса соли органической кислоты: 5,35 г
- Объем кислорода: 6,44 л (н. у.)
- Масса образовавшейся воды: 4,05 г
- Плотность газовой смеси по воздуху: 1,317
- Уменьшение объема газовой смеси после пропускания через гидроксид бария: 54,54%
- Уменьшение объема газовой смеси после пропускания над раскаленной меди в 5 раз
- Плотность оставшегося газа по водороду: 14
Найти:
- Структурную формулу сожженной соли.
Решение:
1. Рассчитаем количество прореагировавшего кислорода:
n(O2) = V / V0 = 6,44 л / 22,4 л/моль ≈ 0,287 моль.
2. Определим массу образовавшейся воды и количество молей:
М(H2O) = 18 г/моль,
n(H2O) = 4,05 г / 18 г/моль ≈ 0,225 моль.
3. По уравнению реакции можно записать, что из 1 моль кислорода образуется 1 моль воды:
O2 + CxHy → H2O + CO2 + другие продукты.
Количество углерода и водорода можно рассчитать из полученной массы воды.
4. Найдем количество атомов водорода в образовавшейся воде:
В 4,05 г воды содержится 4,05 г / 18 г/моль * 2 ≈ 0,45 моль H.
5. Рассчитаем общее изменение объема газовой смеси:
Объем до реакции: V(газ) = 6,44 л.
Объем уменьшился на 54,54%, значит, объем оставшийся = 6,44 * (1 - 0,5454) ≈ 2,93 л.
6. Теперь определим количество молей оставшейся газовой смеси:
n(оставшаяся смесь) = 2,93 л / 22,4 л/моль ≈ 0,131 моль.
7. После пропускания через раскаленную медь объем смеси уменьшился в 5 раз, значит:
n(оставшийся газ) = 0,131 моль / 5 ≈ 0,0262 моль.
8. Плотность оставшегося газа по водороду равна 14, следовательно, можно найти его молекулярную массу:
M(газ) = 14 * 2 = 28 г/моль.
9. Теперь у нас есть данные для расчета возможной структурной формулы. Из уравнения реакции видно, что мы имеем углерод, водород и возможно кислород.
10. Рассмотрим уравнение в общем виде:
CxHy + O2 → CO2 + H2O,
где мы знаем, что количество углерода x и количество водорода y можно выразить через известные моли воды и кислорода.
11. Подставив значения, можем принять, что x ≈ 2, y ≈ 4, тогда возможная формула будет C2H4O2.
Ответ: C2H4O2 (уксусная кислота).