Question

При сгорании 9 г органического вещества получили 10,08 л (н.у.) углекислого газа и 10,8 г воды. Известно, что это вещество может быть получено из соответствующего альдегида в одну стадию. На основании данных условия:

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;
3) напишите уравнение реакции получения данного вещества из соответствующего альдегида.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти количество углерода и водорода, затем кислорода; установить простейшую формулу; учитывая возможность синтеза из альдегида в одну стадию, определить структуру как первичный спирт.

**Шаг 1. Вычисление количеств элементов из продуктов сгорания.**

Количество углекислого газа:
$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{10{,}08}{22{,}4} = 0{,}45 	ext{ моль}$$

Количество воды:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{10{,}8}{18} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

Количество углерода (из $\ce{CO2}$):
$$n(	ext{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}45 	ext{ моль}$$

Количество водорода (из $\ce{H2O}$):
$$n(	ext{H}) = 2 \cdot n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}6 = 1{,}2 	ext{ моль}$$

Массы углерода и водорода:
$$m(	ext{C}) = 0{,}45 \cdot 12 = 5{,}4 	ext{ г}$$
$$m(	ext{H}) = 1{,}2 \cdot 1 = 1{,}2 	ext{ г}$$

Масса кислорода:
$$m(	ext{O}) = 9 - 5{,}4 - 1{,}2 = 2{,}4 	ext{ г}$$

Количество кислорода:
$$n(	ext{O}) = \frac{2{,}4}{16} = 0{,}15 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Определение простейшей формулы.**

Отношение количеств элементов:
$$n(	ext{C}) : n(	ext{H}) : n(	ext{O}) = 0{,}45 : 1{,}2 : 0{,}15$$

Разделим на наименьшее (0,15):
$$3 : 8 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H8O}$

**Шаг 3. Определение молекулярной формулы.**

Молярная масса простейшей формулы: $M = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 1 \cdot 16 = 60$ г/моль.

Поскольку масса исходного вещества 9 г, а молярная масса простейшей формулы совпадает с молекулярной массой (одна молекула вещества), молекулярная формула: $\ce{C3H8O}$

**Шаг 4. Определение структуры.**

По условию вещество получается из альдегида в одну стадию. Это указывает на восстановление альдегида в первичный спирт. Формула $\ce{C3H8O}$ соответствует пропанолу-1.

Структурная формула:
$$\ce{CH3-CH2-CH2-OH}$$

**Шаг 5. Уравнение реакции получения из альдегида.**

Восстановление пропионального альдегида водородом в присутствии никеля:

$$\ce{CH3-CH2-CHO + H2 ->[Ni, t°] CH3-CH2-CH2-OH}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/k4OTWOjNsNzk3l4GXAH2rm3zpSd2A9tnTvwhpgZ4.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/DF626HQUfD1cURdBT0fpKJDw9yJyjG2eP1ZSzn1b.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии