Question

При сгорании 18,4 г органического вещества получили 17,92 л углекислого газа (н.у.) и 21,6 г воды. Известно, что это вещество вступает в реакцию замещения с хлороводородом. 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; 3) напишите уравнение реакции этого вещества с хлороводородом.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти количество углерода и водорода, затем кислорода; установить простейшую формулу, определить молекулярную формулу и структуру на основе реакционной способности.

**Шаг 1. Вычисление количества вещества продуктов сгорания**

Количество молей $\ce{CO2}$:

$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{17{,}92}{22{,}4} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

Количество молей $\ce{H2O}$:

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{21{,}6}{18} = 1{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Определение количества атомов углерода и водорода**

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}8 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2 \cdot n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 1{,}2 = 2{,}4 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Вычисление массы углерода и водорода**

$$m(\ce{C}) = n(\ce{C}) \cdot M(\ce{C}) = 0{,}8 \cdot 12 = 9{,}6 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = n(\ce{H}) \cdot M(\ce{H}) = 2{,}4 \cdot 1 = 2{,}4 	ext{ г}$$

**Шаг 4. Определение количества кислорода**

$$m(\ce{O}) = m_{	ext{исх}} - m(\ce{C}) - m(\ce{H}) = 18{,}4 - 9{,}6 - 2{,}4 = 6{,}4 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{m(\ce{O})}{M(\ce{O})} = \frac{6{,}4}{16} = 0{,}4 	ext{ моль}$$

**Шаг 5. Нахождение простейшей формулы**

Соотношение молей элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) = 0{,}8 : 2{,}4 : 0{,}4$$

Разделим на наименьшее значение (0,4):

$$2 : 6 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C2H6O}$

**Шаг 6. Определение молекулярной формулы**

Молярная масса простейшей формулы: $M = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 46$ г/моль.

Молярная масса исходного вещества совпадает с молярной массой простейшей формулы (можно проверить через массу образца). Молекулярная формула: $\ce{C2H6O}$

**Шаг 7. Определение структуры**

По условию вещество вступает в реакцию замещения с хлороводородом, что указывает на наличие гидроксильной группы. Это этанол:

$$\ce{CH3-CH2-OH}$$

**Шаг 8. Уравнение реакции с хлороводородом**

$$\ce{CH3CH2OH + HCl ->[t^{\circ}] CH3CH2Cl + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/v6unNJPYTWGHXOQnVKciOPJePJuZZNQwELDPrUea.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/D2vEb2hf77WGZmaxu88dSKZlJR64Yp5EgGdmDnon.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии