Химия
8 класс
Вопрос
При сожжении образца исследуемого органического вещества массой 0,56 г получено 1,32 г $CO_2$ и 0,36 г $H_2O$. Известно, что данное вещество обесцвечивает бромную воду, а при нагревании с гидроокисью меди и избытком едкого натра вызывает выпадение осадка. Установлено также, что 1 моль этого вещества может присоединить не более 1 моля брома.
а. Приведите формулу и дайте название исследуемого вещества.
б. Напишите уравнения происходящих химических реакций и назовите образовавшиеся вещества.
Ответ
Зная количества полученных двуокиси углерода и воды, находим содержание углерода и водорода в исходном соединении
$m_C = \frac{12 \cdot 1,32}{44} = 0,36$,
$m_H = \frac{2 \cdot 0,36}{18} = 0,04$.
Разность между этими массами и массой исходной навески дает содержание кислорода, так как никаких других про-дуктов сгорания получено не было
$m_0 = 0,56 - (0,36 + 0,04) = 0,16$ г.
Общая формула вещества $C_xH_yO_z$, где
$x : y : z = \frac{0,36}{12} : \frac{0,04}{1} : \frac{0,16}{16} = 3 : 4 : 1$,
следовательно, простейшая молекулярная формула соединения $C_3H_4O$.
Обесцвечивание бромной воды указывает на наличие двойной углерод-углеродной связи, а восстановление $Cu(OH_2)$ - на присутствие в веществе альдегидной группы.
[Вообще вещество может иметь формулу $(C_3H_4O)_х$, например $C_6H_8O_2$, но присоединение 1 моля брома к 1 молю исследуемого вещества позволяет исключить многие из них.]
Неизвестное вещество может представлять собой непредельный альдегид
$H_{2}C = CH - \overset { \underset{||}{O} }{ \underset{ \overset{|}{H} }{C} }$
Это соединение вступает во все описанные реакции
$C_3H_4O + 3,5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 2H_2O$
$CH_2 = CH - CHO + Br_2 \rightarrow \underset {2,3-дибромпропаналь}{CH_2Br - CHBr - CHO}$
$CH_2 = CH - CHO + Cu(OH)_2 + NaOH \rightarrow CH_2 = \underset {\: акрилат натрия}{CH - COONa} + Cu_2O + H_2O$