Question

При сгорании 24 г органического вещества получили 17,92 л (н.у.) углекислого газа и 14,4 г воды. Известно, что это вещество не окисляется аммиачным раствором оксида серебра(I), но реагирует с карбонатом кальция. 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;

3) напишите уравнение реакции данного вещества с карбонатом кальция.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти молярные соотношения элементов, определить простейшую формулу, затем использовать информацию о химических свойствах (отсутствие окисления серебром, взаимодействие с карбонатом) для установления молекулярной и структурной формул.

**Вычисление количеств элементов:**

Количество углекислого газа:

$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{17{,}92}{22{,}4} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

Количество воды:

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{14{,}4}{18} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

Количество углерода:

$$n(	ext{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}8 	ext{ моль}$$

$$m(	ext{C}) = 0{,}8 	imes 12 = 9{,}6 	ext{ г}$$

Количество водорода:

$$n(	ext{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 	imes 0{,}8 = 1{,}6 	ext{ моль}$$

$$m(	ext{H}) = 1{,}6 	imes 1 = 1{,}6 	ext{ г}$$

Количество кислорода:

$$m(	ext{O}) = m_{	ext{вещества}} - m(	ext{C}) - m(	ext{H}) = 24 - 9{,}6 - 1{,}6 = 12{,}8 	ext{ г}$$

$$n(	ext{O}) = \frac{12{,}8}{16} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

**Определение простейшей формулы:**

Молярное соотношение:

$$n(	ext{C}) : n(	ext{H}) : n(	ext{O}) = 0{,}8 : 1{,}6 : 0{,}8 = 1 : 2 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{CH2O}$

**Установление молекулярной формулы:**

Вещество не окисляется аммиачным раствором оксида серебра(I), что исключает альдегидную группу. Однако оно реагирует с карбонатом кальция, что указывает на наличие карбоксильной группы. Следовательно, это карбоновая кислота.

Молекулярная формула: $\ce{C2H4O2}$ (уксусная кислота).

**Структурная формула:**

$$\ce{CH3-C(=O)-OH}$$

**Уравнение реакции с карбонатом кальция:**

$$\ce{2CH3COOH + CaCO3 -> (CH3COO)2Ca + CO2 ^ + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/7wqGPrdjyD6fp4S963xmUMtxQpRUHSyNSsqm0c1r.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/6db7SvIe2MFe64IV2lSKsrweuh3AUloxOEaPUMPE.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии