Химия
8 класс
Вопрос
Серебряные соли двух органических монокарбоновых кислот содержат соответственно 64,7 % и 54,8 % серебра. Процентный состав обеих кислот одинаков: 40 % Углерода, 6,67 % водорода и 53,33 % кислорода.
Установите молекулярные формулы и названия этих кислот.
Ответ
Из процентного состава кислот $C_xH_yO_z$
$C : H : O = \frac{40}{12} : \frac{6,67}{1} : \frac{53,33}{16} = 1 : 2 : 1$
следует, что их простейшая формула $(CH_2O)_n$.
[Поскольку кислоты содержат карбоксильную группу $COOH$, включающую 2 атома кислорода, $n \geq 2$. При $n_1 = 2$ формула $C_2H_4O_2$ соответствует единственной кислоте - уксусной, поэтому $n_2 > n_1$. Число атомов кислорода при наличии только одной карбоксильной группы оказывается больше 2, и дополнительные атомы кислорода входят в состав радикала; монокарбоновые кислоты принадлежат к ряду $C_nH_2nO_n$, т. е. к ряду предельных соединений ($C_{n-1}H_{2n-1}O_{n-2} - COOH$.]
Серебряные соли этих кислот имеют $C_nH_{2n-1}O_nAg$
$M = 12n + (2n - 1) + 16n + 108 = 30n - 1 + 108$.
Из процентного содержания серебра в солях следует, что на ($30n - 1$) г соли приходится 108 г серебра. Для первой из кислот
$(30n - 1) : 108 = (100 - 64,7) : 108$, $1941n - 64,7 = 3812,4$,
$n = 2$.
Она имеет формулу $C_2H_4O_2$, т. е. представляет собой уксусную кислоту $CH_3COOH$. Для второй кислоты
$(30n - 1) : 108 = (100 - 54,8) : 54,8, 1644n - 54,8 = 4881,6$,
$n = 3$,
поэтому ее молекулярная формула $C_3H_6O_3$ или $(C_2H_50) - COOH$. Существует три кислоты такого состава:
$\underset {\: молочная \: кислота}{CH_3CH(OH)COOH}$ $\underset {\: гидракриловая \: кислота}{HOCH_2CH_2COOH}$ $\underset {\: метоксиуксусная \: кислота}{CH_3OCH_2COOH}$.
(Кислота с формулой $C_2H_5O - COOH$ неустойчива, так как является моноэфиром угольной кислоты
$\overset{ \underset{ |}{C_{2}H_{5}O } }{ \underset{ \overset{|}{HO }} {C}} = O \rightarrow C_{2}H_{5}OH + CO_{2}$
и разлагается с образованием этилового спирта и выделением $CO_2$.)