Question

При сгорании 4,48 л (н.у.) газообразного органического вещества получили 35,2 г углекислого газа и 10,8 мл воды. Плотность этого вещества составляет 2,41 г/л (н.у.). Известно также, что это вещество не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра(I), а при реакции его с избытком бромной воды происходит присоединение атомов брома только ко вторичным атомам углерода. 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 избытком бромной воды.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить молярную массу вещества по плотности, найти количество углерода и водорода из продуктов сгорания, вычислить молекулярную формулу, а затем на основе данных о реакционной способности установить структуру.

**Шаг 1. Определение молярной массы.**

Молярная масса вещества:

$$M = ho \cdot V_m = 2{,}41 \cdot 22{,}4 = 54 	ext{ г/моль}$$

Количество вещества:

$$n = \frac{V}{V_m} = \frac{4{,}48}{22{,}4} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

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

Количество $\ce{CO2}$:

$$n(\ce{CO2}) = \frac{35{,}2}{44} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

Масса воды:

$$m(\ce{H2O}) = 10{,}8 	ext{ мл} \cdot 1 	ext{ г/мл} = 10{,}8 	ext{ г}$$

Количество $\ce{H2O}$:

$$n(\ce{H2O}) = \frac{10{,}8}{18} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

Количество атомов углерода и водорода в молекуле:

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

$$n(\ce{H}) = 2 \cdot n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}6 = 1{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Вычисление индексов в молекулярной формуле.**

Число атомов углерода:

$$x = \frac{n(\ce{C})}{n_{	ext{вещества}}} = \frac{0{,}8}{0{,}2} = 4$$

Число атомов водорода:

$$y = \frac{n(\ce{H})}{n_{	ext{вещества}}} = \frac{1{,}2}{0{,}2} = 6$$

Проверка наличия кислорода:

$$M = 4 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + z \cdot 16 = 54$$

$$48 + 6 + 16z = 54$$

$$z = 0$$

Молекулярная формула: $\ce{C4H6}$

**Шаг 4. Определение структуры.**

Вещество не взаимодействует с аммиачным раствором оксида серебра(I), следовательно, не содержит концевую тройную связь. При взаимодействии с избытком брома присоединение происходит только ко вторичным атомам углерода, что исключает алкадиены. Этим условиям соответствует бутин-2 (2-бутин).

Структурная формула:

$$\ce{CH3-C#C-CH3}$$

**Шаг 5. Уравнение реакции с бромной водой.**

$$\ce{CH3-C#C-CH3 + 2Br2 -> CH3-CBr2-CBr2-CH3}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/C7pV8DSJduaTZGIIM0SKkxclrmnjcV45Csrqwgxu.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/npKpuQk8GSmzSLiKUuIYIQTfmBxYlcjdb859vTVH.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии