Question

Органическое вещество А содержит по массе 51,9% углерода, 4,3% водорода, 19,8% кислорода и калий. Оно образуется при действии раствора щелочи на вещество Б. Известно, что 1 моль вещества Б реагирует с 2 моль натрия, а заместители в его молекуле расположены у соседних атомов углерода. Напишите уравнение получения вещества А при действии раствора щелочи на вещество Б.

На основании данных условия:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, отражающую порядок связи атомов в молекуле.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить массовую долю калия, найти молярное соотношение всех элементов, установить молекулярную формулу вещества А, а затем на основе условий о реакции с натрием и расположении заместителей вывести структуру исходного вещества Б.

**Шаг 1. Вычисление массовой доли калия**

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

**Шаг 2. Расчёт 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. Вычисление 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. Определение 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. Анализ структуры**

Соотношение углерода и водорода указывает на наличие бензольного кольца. По условию вещество Б реагирует со щелочью, следовательно, содержит фенольную гидроксильную группу. Элементарная формула показывает, что только один атом водорода замещается на калий, значит, вторая гидроксильная группа принадлежит алифатическому радикалу. По условию оба заместителя находятся у соседних (орто-) атомов углерода бензольного кольца.

**Шаг 6. Структурная формула вещества А**

Вещество А — калиевая соль 2-гидроксиметилфенола (салигенина):

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/zF7KUBQcQxZdeGjKrhGcvOtdr3u7E7ggo6ejYjrm.png)

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

Вещество Б — 2-гидроксиметилфенол (салигенин), содержащий две гидроксильные группы. При действии раствора щелочи происходит деprotonирование фенольной группы:

$$\ce{C6H4(OH)(CH2OH) + KOH -> C6H4(OK)(CH2OH) + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/AuiAaa2xnqxTMryot9uVjU7doiIrw3TtYkaOpIGD.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии