Question

При сгорании органического вещества А массой 225 мг получили 224 мл (н.у.) углекислого газа и 225 мг воды. Известно, что вещество А можно получить при взаимодействии натриевой соли Б с бромметаном в соотношении 1 : 2. Напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием натриевой соли Б с бромметаном.

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 данным сгорания найти молярное соотношение элементов, определить простейшую формулу, затем с учётом условия синтеза (образование эфира из натриевой соли и галогеналкана в соотношении 1 : 2) установить молекулярную формулу и структуру.

**Шаг 1. Расчёт количеств углерода и водорода.**

Количество $\ce{CO2}$:
$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{0{,}224}{22{,}4} = 0{,}01 	ext{ моль}$$

Количество $\ce{H2O}$:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{0{,}225}{18} = 0{,}0125 	ext{ моль}$$

Количество углерода:
$$n(	ext{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}01 	ext{ моль}$$

Количество водорода:
$$n(	ext{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}0125 = 0{,}025 	ext{ моль}$$

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

Масса углерода:
$$m(	ext{C}) = n(	ext{C}) \cdot M(	ext{C}) = 0{,}01 \cdot 12 = 0{,}12 	ext{ г}$$

Масса водорода:
$$m(	ext{H}) = n(	ext{H}) \cdot M(	ext{H}) = 0{,}025 \cdot 1 = 0{,}025 	ext{ г}$$

Масса кислорода:
$$m(	ext{O}) = m_{	ext{вещества}} - m(	ext{C}) - m(	ext{H}) = 0{,}225 - 0{,}12 - 0{,}025 = 0{,}08 	ext{ г}$$

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

**Шаг 3. Определение простейшей формулы.**

Молярное соотношение:
$$n(	ext{C}) : n(	ext{H}) : n(	ext{O}) = 0{,}01 : 0{,}025 : 0{,}005$$

Разделим на наименьшее (0,005):
$$2 : 5 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C2H5O}$

**Шаг 4. Определение молекулярной формулы.**

По условию вещество А образуется из натриевой соли Б и бромметана в соотношении 1 : 2. Это указывает на образование эфира, где две молекулы галогеналкана присоединяются к двум гидроксильным группам натриевой соли. Следовательно, молекулярная формула вещества А получается удвоением простейшей:

$$\ce{C4H10O2}$$

**Шаг 5. Структурная формула.**

Вещество А — диэфир этиленгликоля (1,2-этандиол):

$$\ce{CH3-O-CH2-CH2-O-CH3}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{CH3OCH2CH2OCH3}$$

**Шаг 6. Уравнение реакции получения вещества А.**

Натриевая соль Б — динатриевая соль этиленгликоля $\ce{NaOCH2CH2ONa}$. При взаимодействии с бромметаном происходит реакция нуклеофильного замещения:

$$\ce{NaOCH2CH2ONa + 2CH3Br -> CH3OCH2CH2OCH3 + 2NaBr}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/SQi9CvilBZm8B3i9hkpXYiZGWKu9SE44Deu9FIwc.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/41KNntR7GfrZjXXxCWQAKDzZu9SczNxwCK1gJi4Z.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии