Question

При сгорании органического вещества А массой 4,0 г получено 4,48 л (н.у.) углекислого газа и 2,88 г воды. Известно, что вещество А вступает в реакцию с раствором гидроксида бария при нагревании, в результате чего образуется предельный одноатомный спирт и соль, кислотный остаток которой содержит три атома углерода. Напишите уравнение реакции вещества А с раствором гидроксида бария при нагревании. 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 продуктам сгорания найти молярное соотношение элементов, определить простейшую формулу, затем на основе информации о реакции с гидроксидом бария установить структуру как сложного эфира.

**Вычисление количеств элементов:**

Количество углекислого газа:
$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{4{,}48}{22{,}4} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

Количество воды:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{2{,}88}{18} = 0{,}16 	ext{ моль}$$

Количество углерода и водорода:
$$n(	ext{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}2 	ext{ моль}$$
$$n(	ext{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}16 = 0{,}32 	ext{ моль}$$

Массы углерода и водорода:
$$m(	ext{C}) = 0{,}2 \cdot 12 = 2{,}4 	ext{ г}$$
$$m(	ext{H}) = 0{,}32 \cdot 1 = 0{,}32 	ext{ г}$$

Масса кислорода:
$$m(	ext{O}) = 4{,}0 - 2{,}4 - 0{,}32 = 1{,}28 	ext{ г}$$

Количество кислорода:
$$n(	ext{O}) = \frac{1{,}28}{16} = 0{,}08 	ext{ моль}$$

**Определение молярного соотношения:**

$$n(	ext{C}) : n(	ext{H}) : n(	ext{O}) = 0{,}2 : 0{,}32 : 0{,}08$$

Разделим на наименьшее (0,08):
$$2{,}5 : 4 : 1$$

Умножим на 2:
$$5 : 8 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C5H8O2}$

**Определение молекулярной формулы:**

Молярная масса простейшей формулы: $M = 5 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 100$ г/моль.

Поскольку вещество вступает в реакцию с гидроксидом бария при нагревании с образованием спирта и соли, кислотный остаток которой содержит три атома углерода, это указывает на сложный эфир. Молекулярная формула совпадает с простейшей: $\ce{C5H8O2}$.

**Определение структуры:**

Вещество — этиловый эфир акриловой кислоты (этилакрилат). Структурная формула:

$$\ce{CH2=CH-C(=O)-O-CH2-CH3}$$

**Уравнение реакции с гидроксидом бария:**

$$\ce{2CH2=CH-C(=O)-O-CH2-CH3 + Ba(OH)2 ->[t] (CH2=CH-C(=O))2Ba + 2CH3CH2OH}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/I1MdS64xIU6AL60K3tcU7gzkdOfcJlu9YNqvGAXv.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/SdrgyCyVw8ZEYdWglJFixUCrFIed1q5fhbuRP55k.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии