Химия

8 класс
Вопрос
В популярной литературе часто ошибочно утверждается, что пищевая добавка E способна вызывать рак. В действительности E содержится во многих натуральных фруктах и ягодах и не обладает выраженной токсичностью. Получение E из ладана впервые описано Нострадамусом в середине 16-го века. Определите строение вещества E, если известно, что оно не обесцвечивает бромную воду и не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, а при полном сгорании его навески массой в 1,000 г образуется только углекислый газ (1,285 л при н.у.) и вода (0,4426 г). Какое действительно токсичное вещество можно получить при нагревании E выше 500С?
Ответ


Вначале определим соотношение количества атомов углерода и водорода в веществе E: (1,285л22,4л/моль):2(0,4426г18г/моль)=0,05737:0,04918=7:6 (наименьшие целые числа). Теперь проверим не содержало ли вещество E, кроме углерода и водорода, еще и кислород (других элементов E не содержит, поскольку продуктами сгорания являются только CO2 и H2O). Для этого вычислим суммарную массу углерода и водорода, входящих в E:(1,285л22,4л/моль)12г/моль+2(0,4426г18г/моль)1г/моль=0,7376г. Значит образом, E содержит: 1,000г - 0,7376г = 0,2624г кислорода. Определим соотношение количества атомов углерода и кислорода в: (1,285л22,4л/моль):(0,2624г16г/моль)=0,05737:0,01640=7:2. Таким образом, состав вещества EC7H6O2.

Обратим внимание, что это вещество содержит очень мало атомов водорода на 7 атомов углерода, т.е. является производным ненасыщенного углеводорода - алкена, алкина или ароматического соединения. Однако, бромную воду E не обесцвечивает, и следовательно является производным бензола. Вычитая из состава C7H6O2 формулу фенильного фрагмента C6H5, получаем CHO2, т.е. карбоксильную группу. Таким образом, E - бензойная кислота C6H5COOH, при нагревании которой происходит декарбоксилирование и образуется токсичный бензол C6H6. Другие варианты строения E (например, гидрокси-бензальдегид) не соответствуют условиям задачи, поскольку дают реакции с бромной водой и аммиачным раствором оксида серебра.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Имеются три газообразных углеводорода A, B и C. Известно, что а) пары всех исследуемых газов тяжелее воздуха, но не больше, чем в два раза; б) при разложении всех трех углеводородов под действием искрового электрического разряда образуются углерод и водород, причем последний во всех трех случаях занимает втрое больший объем, чем исходный углеводород при одинаковых условиях; в) объемы продуктов сгорания равных объемов исследуемых газов при одинаковых условиях (температура 100^{\circ}С и давление 1171 мм рт. ст.) относятся между собой, как 5:6:7; г) вещества B и C обесцвечивают бромную воду и подкисленный раствор перманганата калия; д) вещество C образует красный осадок при взаимодействии с аммиачным раствором соли закиси меди. Напишите молекулярные и структурные формулы исследуемых углеводородов.
8 класс Химия Средняя