Question

При сжигании образца органического соединения массой 14,8 г получено 35,2 г углекислого газа и 18,0 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 37. При взаимодействии с оксидом меди(II) образуется кетон.

На основании данных:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу;
2) составьте структурную формулу вещества;
3) напишите уравнение реакции с оксидом меди(II).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти элементный состав, определить простейшую формулу, затем через молярную массу — молекулярную формулу, и наконец по химическим свойствам установить структуру.

**Шаг 1. Вычисление количеств углерода и водорода.**

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

Количество молей $\ce{H2O}$:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{18}{18} = 1 	ext{ моль}$$

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

Число молей водорода:
$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 1 = 2 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Вычисление массы и количества кислорода.**

Масса углерода:
$$m(\ce{C}) = 0{,}8 \cdot 12 = 9{,}6 	ext{ г}$$

Масса водорода:
$$m(\ce{H}) = 2 \cdot 1 = 2 	ext{ г}$$

Масса кислорода:
$$m(\ce{O}) = 14{,}8 - 9{,}6 - 2 = 3{,}2 	ext{ г}$$

Количество молей кислорода:
$$n(\ce{O}) = \frac{3{,}2}{16} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение простейшей формулы.**

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

Разделим на наименьшее (0,2):
$$4 : 10 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C4H10O}$

**Шаг 4. Определение молекулярной формулы.**

Молярная масса простейшей формулы:
$$M_{	ext{прост.}} = 4 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 74 	ext{ г/моль}$$

Молярная масса вещества по плотности относительно водорода:
$$M = D_{\ce{H2}} \cdot M(\ce{H2}) = 37 \cdot 2 = 74 	ext{ г/моль}$$

Молекулярная формула совпадает с простейшей: $\ce{C4H10O}$

**Шаг 5. Определение структуры.**

Вещество взаимодействует с оксидом меди(II) и образует кетон, следовательно, это вторичный спирт. Для $\ce{C4H10O}$ это бутанол-2:

$$\ce{CH3-CH2-CH(OH)-CH3}$$

**Шаг 6. Уравнение реакции с оксидом меди(II).**

$$\ce{CH3-CH2-CH(OH)-CH3 + CuO ->[t^{\circ}] CH3-CH2-CO-CH3 + Cu + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/ozzmxxAQI1PiFULUGZL3QNBbLyccS3S38ZlmwdJg.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Gj0jWtEPx1WZTDXsef6ay56BKWF08uOWGA9DgxZq.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии