Question

При сгорании 38,5 г органического вещества получили 92,4 г углекислого газа и 18,9 г воды. Известно, что функциональные группы в молекуле этого вещества находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции этого вещества с избытком водного раствора гидроксида натрия. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти количество углерода и водорода, затем кислорода; установить простейшую формулу, удвоить её с учётом соотношения атомов и условия о соседних функциональных группах, определить структуру и написать реакцию с щелочью.

**Шаг 1. Вычисление количеств элементов из продуктов сгорания.**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{92{,}4}{44} = 2{,}1 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{18{,}9}{18} = 1{,}05 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 2{,}1 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2 \cdot n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 1{,}05 = 2{,}1 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Вычисление массы углерода и водорода.**

$$m(\ce{C}) = 2{,}1 \cdot 12 = 25{,}2 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = 2{,}1 \cdot 1 = 2{,}1 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Вычисление количества кислорода.**

$$m(\ce{O}) = 38{,}5 - 25{,}2 - 2{,}1 = 11{,}2 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{11{,}2}{16} = 0{,}7 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение простейшей формулы.**

Соотношение молей:
$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) = 2{,}1 : 2{,}1 : 0{,}7$$

Разделим на наименьшее (0,7):
$$3 : 3 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H3O}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы.**

Соотношение углерода к водороду близко к 1 : 1, что указывает на наличие бензольного кольца. По условию функциональные группы расположены у соседних атомов углерода. Удвоим простейшую формулу:

$$\ce{C6H6O2}$$

Это соответствует пирокатехину (1,2-дифенолу).

**Шаг 6. Структурная формула.**

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/W7h5zE9LcigE1aluyQfIyXXBVt3sSzCnfAA5GlEa.png)

**Шаг 7. Уравнение реакции с гидроксидом натрия.**

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/AYKWdX4EaA8tau89Prc8jjrmEDGNoXhs6Fx2Y9JY.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии