Question

При сгорании органического вещества А массой 295 мг получили 336 мл (н.у.) углекислого газа и 315 мг воды. Известно, что вещество А можно получить при взаимодействии натриевой соли Б с хлорэтаном в соотношении 1 : 2. Напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием натриевой соли Б с хлорэтаном.

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 количество углерода и водорода, затем кислорода; установить простейшую формулу; используя информацию о синтезе из натриевой соли и хлорэтана, определить молекулярную формулу и структуру эфира.

**Шаг 1. Вычисление количеств элементов из продуктов сгорания.**

Количество углекислого газа:
$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{0{,}336}{22{,}4} = 0{,}015 	ext{ моль}$$

Количество воды:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{0{,}315}{18} = 0{,}0175 	ext{ моль}$$

Количество атомов углерода и водорода:
$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}015 	ext{ моль}$$
$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 	imes 0{,}0175 = 0{,}035 	ext{ моль}$$

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

$$m(\ce{C}) = n(\ce{C}) 	imes M(\ce{C}) = 0{,}015 	imes 12 = 0{,}18 	ext{ г}$$
$$m(\ce{H}) = n(\ce{H}) 	imes M(\ce{H}) = 0{,}035 	imes 1 = 0{,}035 	ext{ г}$$
$$m(\ce{O}) = m_{	ext{вещества}} - m(\ce{C}) - m(\ce{H}) = 0{,}295 - 0{,}18 - 0{,}035 = 0{,}08 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Вычисление количества кислорода.**

$$n(\ce{O}) = \frac{m(\ce{O})}{M(\ce{O})} = \frac{0{,}08}{16} = 0{,}005 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение простейшей формулы.**

Найдём мольное соотношение элементов:
$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) = 0{,}015 : 0{,}035 : 0{,}005$$

Разделим на наименьшее значение (0,005):
$$3 : 7 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H7O}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы.**

По условию вещество А образуется из натриевой соли Б и хлорэтана в соотношении 1 : 2, что указывает на образование эфира. Натриевая соль Б содержит две гидроксильные группы (двухатомный спирт), поэтому молекулярная формула вещества А получается удвоением простейшей формулы:

$$\ce{C6H14O2}$$

**Шаг 6. Структурная формула.**

Вещество А — симметричный эфир, образованный из этиленгликоля и хлорэтана:

$$\ce{CH2(OC2H5)-CH2(OC2H5)}$$

или в развёрнутом виде:

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/cdQusfV6YhPesGjIYdoIRqXhYaChgwt2GUssE311.png)

**Шаг 7. Уравнение реакции получения вещества А.**

$$\ce{CH2(ONa)-CH2(ONa) + 2CH3CH2Cl -> CH2(OC2H5)-CH2(OC2H5) + 2NaCl}$$

или в развёрнутом виде:

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Llj8aWoByxmKPbbbXlGPi1WlXZYDBBgS97p0Ymg6.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии