Question

При сжигании образца органического вещества массой 12 г получено 31,68 г углекислого газа и 7,2 г воды. Данное вещество подвергается гидролизу под действием гидроксида калия с образованием двух солей. Напишите уравнение гидролиза данного вещества в присутствии гидроксида калия. 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 содержание углерода, водорода и кислорода, установить простейшую формулу, а затем, используя информацию о гидролизе, определить структуру как сложного эфира фенола и карбоновой кислоты.

**Шаг 1. Вычисление количеств углерода и водорода из продуктов сгорания.**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{31{,}68}{44} = 0{,}72 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{7{,}2}{18} = 0{,}4 	ext{ моль}$$

Количество атомов углерода и водорода:

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}72 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}4 = 0{,}8 	ext{ моль}$$

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

$$m(\ce{C}) = 0{,}72 \cdot 12 = 8{,}64 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = 0{,}8 \cdot 1 = 0{,}8 	ext{ г}$$

$$m(\ce{O}) = 12 - 8{,}64 - 0{,}8 = 2{,}56 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{2{,}56}{16} = 0{,}16 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение простейшей формулы.**

Найдём мольное соотношение элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) = 0{,}72 : 0{,}8 : 0{,}16$$

Разделим на наименьшее значение (0,16):

$$4{,}5 : 5 : 1$$

Умножим на 2 для получения целых чисел:

$$9 : 10 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C9H10O2}$.

**Шаг 4. Определение молекулярной формулы.**

Молярная масса простейшей формулы: $M = 9 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 150$ г/моль.

Поскольку масса образца 12 г, молекулярная формула совпадает с простейшей: $\ce{C9H10O2}$.

**Шаг 5. Определение структуры.**

Соотношение углерода и водорода близко к 1:1, что указывает на наличие бензольного кольца. По условию вещество гидролизуется щелочью с образованием двух солей, следовательно, это сложный эфир карбоновой кислоты и фенола. Структура соответствует фенилпропионату:

$$\ce{C6H5-O-CO-CH2-CH3}$$

**Шаг 6. Уравнение гидролиза.**

$$\ce{C6H5-O-CO-CH2-CH3 + 2KOH -> C6H5OK + CH3CH2COOK + H2O}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{C9H10O2 + 2KOH -> C6H5OK + CH3CH2COOK + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/o5xo7PCl5NwcQWN62aPlzJQdGHaU4ldMu1pfJnuW.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Hhd6tzVgJRPM5nkTQwHXkuy0j6orlSdg0nXOnP1L.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии