Question

Органическое вещество А содержит по массе 51,9% углерода, 4,3% водорода, 19,8% кислорода и калий. Оно образуется при действии раствора щёлочи на вещество Б. Известно, что 1 моль вещества Б может прореагировать с 2 моль калия, а заместители в молекуле вещества Б расположены у первого и третьего атомов углерода. Напишите уравнение реакции получения вещества А при действии раствора щёлочи на вещество Б. 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 массовую долю калия, найти молярное соотношение всех элементов, установить молекулярную формулу вещества А, а затем по условиям взаимодействия вещества Б со щелочью вывести его структуру и написать уравнение реакции.

**Шаг 1. Расчёт массовой доли калия**

$$\omega_{	ext{K}} = 100 - 51{,}9 - 4{,}3 - 19{,}8 = 24\%$$

**Шаг 2. Определение масс элементов в 100 г вещества**

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}519 = 51{,}9 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}043 = 4{,}3 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}198 = 19{,}8 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{K}} = 100 \cdot 0{,}24 = 24 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Расчёт количеств вещества**

$$n_{	ext{C}} = \frac{51{,}9}{12} = 4{,}325 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{H}} = \frac{4{,}3}{1} = 4{,}3 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{O}} = \frac{19{,}8}{16} = 1{,}2375 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{K}} = \frac{24}{39} = 0{,}615 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Нахождение молярного соотношения**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{K}} = 4{,}325 : 4{,}3 : 1{,}2375 : 0{,}615$$

Разделим на наименьшее значение (0,615):

$$7 : 7 : 2 : 1$$

Молекулярная формула вещества А: $\ce{C7H7O2K}$

**Шаг 5. Определение структуры вещества А**

Соотношение углерода и водорода указывает на наличие бензольного кольца. По условию вещество Б реагирует со щелочью, следовательно, содержит гидроксильную группу. Поскольку в формуле вещества А только один атом калия замещает один водород, вещество Б содержит гидроксильную группу при углеводородном радикале (не при бензольном кольце). Учитывая, что заместители расположены у первого и третьего атомов углерода, вещество Б имеет структуру:

$$\ce{HO-C6H4-CH2-OH}$$

(3-гидроксиметилфенол, где гидроксильная группа при бензольном кольце находится в положении 1, а гидроксиметильная группа — в положении 3)

Вещество А — калиевая соль:

$$\ce{KO-C6H4-CH2-OH}$$

**Шаг 6. Уравнение реакции**

При действии раствора щёлочи на вещество Б происходит нейтрализация фенольной гидроксильной группы:

$$\ce{HO-C6H4-CH2-OH + KOH -> KO-C6H4-CH2-OH + H2O}$$

или в общем виде:

$$\ce{C7H7O2 + KOH -> C7H7O2K + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/0gzqJElZuWNeD9gA1T6OR5dADkXgR0WIpkEVJi3o.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/iVyczB9sP1sfVqd7xE3eTJbtveusBPFdWSF4NEc0.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии