Химия
8 класс
Вопрос
Образец вещества массой 2,96 г в реакции с избытком бария при комнатной температуре дает 489 мл водорода (измерено при 298 К и 101,3 кПа). При сжигании 55,5 мг того же вещества получили 99 мг оксида углерода (IV) и 40,5 мг воды. При полном испарении образца этого вещества массой 1,85 г его пары занимают объем 0,97 л при 473 К и 101,3 кПа. Какое вещество подвергли анализу? Приведите структурные формулы двух его изомеров, отвечающих условиям задачи.
Ответ
1,85 г искомого вещества составляют 101,3⋅0,978,31⋅473=0,025моль.
M(вещества)=1,850,025=74г/моль.
При сжигании искомого вещества массой 55,5 мг образовалось 99 мг CO2, следовательно, в таком образце содержится 9944=2,25 ммоль C (т.е., 2,25⋅12=27мг). При сжигании образовалось также 40,5 мг H2O, следовательно, образец содержит 2⋅40,518=4,5 ммоль H (т.е., 4,5 мг). Поскольку сжигали образец массой 55,5 мг, то разница (NULL,5 - 27 - 4,5) = 24 мг приходится на кислород, которого было 2416=1,5ммоль.
Простейшая формула вещества C2,25/1,5H4,5/1,5O1,5/1,5=C1,5H3O1, а поскольку его молярная масса M=74, то истинная формула C3H6O2.
2,96 г анализируемого вещества (2,9674=0,04моль) при взаимодействии с избытком бария дают 101,3⋅0,4898,31⋅298=0,02мольH2. Это означает, что вещество имеет одну гидроксильную группу OH, т.к.
0,04моль2C3OH5−ОН+Ba=Ba(C3OH5O−)2+0,02мольH2.
Остается решить вопрос о структуре анализируемого вещества. Поскольку в состав молекулы входят 2 атома O и 1 группа OH, то его изомерами могут быть либо кислоты, либо алъдегидоспирты.
Ответ. C3H6O2, изомеры: CH3−CH2−COOH,HO−CH2−CH2−CH=O.