Химия

8 класс
Вопрос
При сожжении 0,6 г некоторого органического вещества получили 0,88 г двуокиси углерода и 0,36 г воды. При реакции образца исследуемого соединения той же массы с металлическим натрием выделилось 112 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Исследуемое соединение подвергли каталитическому восстановлению водородом. При сожжении 1,24 г полученного после гидрирования вещества образовалось 1,76 г двуокиси углерода. При реакции такого же количества восстановленного вещества с металлическим натрием образовалось 448 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Напишите химические уравнения перечисленных выше реакций, назовите исследуемое соединение.
Ответ


Определим процентный состав вещества по результатам сожжения

44 г CO2 - 12 г С, 18 г H2O - 2 г Н,
0,88 г CO2 - х г С, 0,36 г H2O - у г Н,
x = 0,24 г С; y = 0,04 г Н.

Масса кислорода в веществе 0,60(0,24+0,04)=0,32 г.
Установим простейшую формулу соединения CxHyOz, где

x:y:z=0,2412:0,041:0,1616=1:2:1.

Простейшая формула вещества CH2O, однако вещество с такой формулой (формальдегид) не реагирует с натрием. Поэтому вещество должно иметь формулу (CH2О)n при n=2, т. е. C2H4O2; существует 3 изомера этого соединения:

CH3COOH, НОCH2CHО, НCOОCH3 (М=60).

Два первых из них реагируют с натрием, выделяя водород, причем в одинаковом количестве

CH3COOH+NaCH3COONa+1/2H2,
HOCH2CHO+NaNaOCH2CHO+1/2H2;

0,60 г вещества составляет 0,01 моля. 112 мл водорода соответствуют 0,005 моля H2, т. е. в состав молекулы вещества входит по одному активному атому водорода.

Восстановление вещества не изменяет числа атомов углерода в углеродном скелете первых двух изомеров.

1,76 г CO2 содержат 0,48 г углерода,
0,88 г CO2 - x г углерода,
x=0,24 г С.

Чтобы получить 0,88 г CO2, необходимо сжечь 0,62 г восстановленного соединения (0,01 моля при М=62). Из 0,62 г при реакции с металлическим натрием получается 224 мл H2, т. е. вдвое больше, чем из исходного. Это указывает на то, что в молекуле вещества появился второй активный атом водорода, а изменение молекулярной массы на 2 единицы свидетельствует о том, что к молекуле вещества присоединилась одна молекула водорода.

Восстановление уксусной кислоты привело бы к образованию этилового спирта с тем же числом атомов активного водорода. Отсюда следует, что исследуемое вещество было не уксусной кислотой, а гликолезым альдегидом, который при восстановлении превратился в этиленгликоль

HOCH2O||C|H+H2NiHOCH2CH2OH
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме