Химия
8 класс
Вопрос
Массовая доля кислорода в составе сложного эфира, образованного предельным одноатомным спиртом и предельной одноосновной карбоновой кислотой, равна 43,2 %. При взаимодействии 4,6 г спирта, входящего в состав эфира, с избытком натрия образуется 1,12 л (н.у.) Н2. Определите формулу кислоты, входящей в состав эфира.
Ответ
Рассчитываем количество водорода:
ν(H2)=m(H2)M(H2);
ν(H2)=1,1222,4=0,05моль.
Поскольку спирт с натрием реагирует по уравнению
2CnH2n+1OH+2Na→2CnH2n+1ONa+H2,
выражаем его количество:
ν(CnH2n+1OH)=m(CnH2n+1OH)M(CnH2n+1OH);
ν(CnH2n+1OH)=4,6M(CnH2n+1OH).
Согласно уравнению реакции
ν(CnH2n+1OH)=2ν(H2).
Переписываем уравнение, подставив значения количеств веществ спирта и водорода:
4,6M(CnH2n+1OH)=2⋅0,05.
Решаем уравнение:
M(CnH2n+1OH)=46г/моль.
С учетом того, что
M(CnH2n+1OH)=nM(C)+(2n+1)M(H)+M(OH),
рассчитываем n:
46=12n+2n+1+17;n=2.
Следовательно, формула спирта - C2H5OH.
Формула эфира в общем виде будет выглядеть так:
CnH2n+1−COOC2H5.
Выбираем образец эфира массой 100 г. Вычисляем массу кислорода в составе образца:
m(O)=ω(O)⋅m(образца)100 %;
m(O)=43,2⋅100100=43,2г.
Находим количество кислорода:
ν(O)=m(O)М(O);ν(O)=43,216=2,7моль.
Выражаем количество эфира:
ν(CnH2n+1−COOC2H5)=m(CnH2n+1−COOC2H5)M(CnH2n+1−COOC2H5);
ν(CnH2n+1−COOC2H5)=100M(CnH2n+1−COOC2H5).
Из формулы эфира
CnH2n+1−COOC2H5
следует, что
ν(CnH2n+1−COOC2H5)=0,5ν(O).
В уравнение подставляем значения количеств эфира и кислорода:
10)M(CnH2n+1−COOC2H5)=0,5⋅2,7.
Решаем уравнение:
M(CnH2n+1−COOC2H5)=74г/моль.
С учетом того, что
M(CnH2n+1−COOC2H5)=nM(C)+(2n+1)M(H)+M(COOC2H5),
рассчитываем n:
74=12n+2n+1+73;n=0.
Тогда формула кислоты имеет вид - HCOOH.