Question

Вещество А содержит 2,60% водорода, 20,78% кислорода, 29,87% натрия по массе, остальное углерод. Вещество А образуется при обработке вещества Б избытком водного раствора гидроксида натрия без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б находятся у соседних атомов углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и 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 массовым долям элементов найти простейшую формулу вещества А, затем, учитывая условие образования из дифункционального соединения, определить молекулярную и структурную формулы.

**Шаг 1. Определение массовой доли углерода**

$$\omega_{	ext{C}} = 100 - 2{,}60 - 20{,}78 - 29{,}87 = 46{,}75\%$$

**Шаг 2. Расчёт масс элементов в 100 г вещества**

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}4675 = 46{,}75 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}026 = 2{,}6 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}2078 = 20{,}78 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{Na}} = 100 \cdot 0{,}2987 = 29{,}87 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Расчёт количеств вещества**

$$n_{	ext{C}} = \frac{46{,}75}{12} = 3{,}9 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{H}} = \frac{2{,}6}{1} = 2{,}6 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{O}} = \frac{20{,}78}{16} = 1{,}29875 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{Na}} = \frac{29{,}87}{23} = 1{,}3 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Нахождение простейшей формулы**

Разделим все значения на наименьшее (1,29875):

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{Na}} = 3 : 2 : 1 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H2ONa}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы**

Соотношение углерода и водорода близко к 1:1, что указывает на наличие бензольного кольца. Поскольку вещество А образуется из дифункционального соединения Б (с двумя функциональными группами у соседних атомов углерода) при действии гидроксида натрия, вещество А представляет собой натриевую соль дифенола. Удвоив простейшую формулу, получаем:

$$\ce{C6H4O2Na2}$$

**Шаг 6. Структурная формула вещества А**

Вещество А — динатриевая соль катехола (1,2-бензолдиола):

$$\ce{C6H4(ONa)2}$$

или в развёрнутом виде — бензольное кольцо с двумя соседними группами $\ce{ONa}$.

**Шаг 7. Уравнение реакции**

Вещество Б — катехол (1,2-бензолдиол) $\ce{C6H4(OH)2}$:

$$\ce{C6H4(OH)2 + 2NaOH -> C6H4(ONa)2 + 2H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/hYw1bmIPo8LiIIYURyt55StVXdIB5Pxe55Fb48fa.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/h9u4DhwnU4GWGgAG0lyH8Q9km2Nus2bTYmMamoKu.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии