Question

Органическое вещество содержит 3,41% водорода, 34,09% углерода, 36,36% кислорода и 26,14% натрия по массе. Известно, что при нагревании этого вещества с избытком гидроксида натрия образуется предельный углеводород. Напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании исходного вещества с избытком гидроксида натрия. 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 массовым долям элементов найти простейшую формулу, затем, учитывая, что при нагревании с щелочью образуется предельный углеводород, определить молекулярную формулу и структуру натриевой соли карбоновой кислоты.

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

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}3409 = 34{,}09 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}0341 = 3{,}41 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}3636 = 36{,}36 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{Na}} = 100 \cdot 0{,}2614 = 26{,}14 	ext{ г}$$

**Шаг 2. Расчёт количеств вещества:**

$$n_{	ext{C}} = \frac{34{,}09}{12} = 2{,}84 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{H}} = \frac{3{,}41}{1} = 3{,}41 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{O}} = \frac{36{,}36}{16} = 2{,}2725 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{Na}} = \frac{26{,}14}{23} = 1{,}14 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение мольного соотношения:**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{Na}} = 2{,}84 : 3{,}41 : 2{,}2725 : 1{,}14$$

Разделим на наименьшее значение (1,14):

$$2{,}5 : 3 : 2 : 1$$

Умножим на 2 для получения целых чисел:

$$5 : 6 : 4 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C5H6O4Na2}$

**Шаг 4. Определение структуры:**

По условию при нагревании с избытком гидроксида натрия образуется предельный углеводород. Это указывает на натриевую соль карбоновой кислоты. Формула $\ce{C5H6O4Na2}$ соответствует пентандиоату натрия (натриевой соли глутаровой кислоты).

**Молекулярная формула:** $\ce{C5H6O4Na2}$

**Структурная формула:**

$$\ce{NaOOC-CH2-CH2-CH2-COONa}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{CH3-CH2-CH2-CH2-CH3}$$ (пентан, образуется при реакции)

**Шаг 5. Уравнение реакции:**

$$\ce{NaOOC-CH2-CH2-CH2-COONa + 2NaOH ->[t] CH3-CH2-CH2-CH3 + 2Na2CO3}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/G0JF7MOo1jQIe56Rn4Dh4xxvA5M87MJ3UQINuyj5.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/cP53hUKM9ody0QOQXMKOvcEuJbtTI6r56XPDFfSc.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии