Question

Соль органической кислоты содержит 4,35% водорода, 39,13% углерода, 34,78% кислорода и 21,74% кальция по массе. Известно, что при нагревании этой соли образуется карбонильное соединение. Напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании этой соли. На основании данных условия: 1) проведите необходимые вычисления 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: определить молекулярную формулу соли по массовым долям элементов, затем установить структуру на основе образования карбонильного соединения при нагревании.

**Шаг 1. Расчёт масс элементов в 100 г вещества:**

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}3913 = 39{,}13 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}0435 = 4{,}35 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}3478 = 34{,}78 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{Ca}} = 100 \cdot 0{,}2174 = 21{,}74 	ext{ г}$$

**Шаг 2. Вычисление количества вещества каждого элемента:**

$$n_{	ext{C}} = \frac{39{,}13}{12} = 3{,}26 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{H}} = \frac{4{,}35}{1} = 4{,}35 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{O}} = \frac{34{,}78}{16} = 2{,}17 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{Ca}} = \frac{21{,}74}{40} = 0{,}54 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение мольного соотношения:**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{Ca}} = 3{,}26 : 4{,}35 : 2{,}17 : 0{,}54$$

Разделив на наименьшее значение (0,54):

$$6 : 8 : 4 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C6H8O4Ca}$

**Шаг 4. Определение структуры:**

Удалив кальций и добавив два атома водорода, получаем $\ce{C6H10O4}$ — адипиновую кислоту (гександиовую кислоту). Следовательно, исходное вещество — адипинат кальция.

**Шаг 5. Молекулярная формула:**

$$\ce{C6H8O4Ca}$$

**Шаг 6. Структурная формула:**

Адипинат кальция имеет структуру:

$$\ce{CH2-CH2-CH2-CH2-C(=O)O-Ca-O-C(=O)-CH2-CH2-CH2-CH2}$$

или в виде циклического представления с карбоксилатными группами, связанными с кальцием.

**Шаг 7. Уравнение реакции при нагревании:**

При нагревании адипината кальция происходит внутримолекулярная циклизация с образованием циклопентанона и карбоната кальция:

$$\ce{C6H8O4Ca ->[t°] C5H8O + CaCO3}$$

где $\ce{C5H8O}$ — циклопентанон (карбонильное соединение).

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/yS9743AGbTl92xKAHLRdnOTCdqX99DHkL40tDOBl.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/HW4BPTvm2xBBbg3sUsNiTMZQTwfMw5YPyumj6Ztt.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии