Question

При сгорании 17,5 г органического вещества получили 28 л (н.у.) углекислого газа и 22,5 мл воды. Плотность паров этого вещества (н.у.) составляет 3,125 г/л. Известно, что вещество было получено дегидратацией третичного спирта.

На основании данных:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу;
2) составьте структурную формулу, отражающую порядок связи атомов;
3) напишите уравнение реакции получения вещества дегидратацией соответствующего третичного спирта.

---

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по плотности паров найти молярную массу, затем из данных сгорания определить состав углерода и водорода, проверить наличие кислорода и установить молекулярную формулу; по условию дегидратации третичного спирта определить структуру алкена.

**Шаг 1. Определение молярной массы вещества**

$$M = ho \cdot V_m = 3{,}125 \cdot 22{,}4 = 70 	ext{ г/моль}$$

Количество исходного вещества:
$$n_{	ext{орг. в-ва}} = \frac{m}{M} = \frac{17{,}5}{70} = 0{,}25 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Расчёт количества углерода и водорода из продуктов сгорания**

Количество $\ce{CO2}$:
$$n_{\ce{CO2}} = \frac{V}{V_m} = \frac{28}{22{,}4} = 1{,}25 	ext{ моль}$$

Масса воды:
$$m_{\ce{H2O}} = V \cdot ho = 22{,}5 \cdot 1 = 22{,}5 	ext{ г}$$

Количество $\ce{H2O}$:
$$n_{\ce{H2O}} = \frac{m}{M} = \frac{22{,}5}{18} = 1{,}25 	ext{ моль}$$

Число молей углерода и водорода:
$$n_C = n_{\ce{CO2}} = 1{,}25 	ext{ моль}$$
$$n_H = 2 \cdot n_{\ce{H2O}} = 2 \cdot 1{,}25 = 2{,}5 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение числа атомов в молекуле**

$$x = \frac{n_C}{n_{	ext{орг. в-ва}}} = \frac{1{,}25}{0{,}25} = 5 	ext{ атомов C}$$

$$y = \frac{n_H}{n_{	ext{орг. в-ва}}} = \frac{2{,}5}{0{,}25} = 10 	ext{ атомов H}$$

**Шаг 4. Проверка наличия кислорода**

$$5 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + z \cdot 16 = 70$$
$$60 + 10 + 16z = 70$$
$$z = 0$$

Вещество не содержит кислород.

**Молекулярная формула:** $\ce{C5H10}$

**Шаг 5. Определение структуры**

Формула $\ce{C5H10}$ соответствует алкену (одна двойная связь). По условию вещество получено дегидратацией третичного спирта, что указывает на разветвленный алкен. Структура соответствует **2-метилбутену-2**:

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

или в развёрнутом виде:

$$\ce{(CH3)2C=CH-CH3}$$

**Шаг 6. Уравнение реакции дегидратации**

$$\ce{(CH3)3C-CH2-CH3 ->[H2SO4(конц.), 180°C] CH3-C(=CH-CH3)(CH3) + H2O}$$

или в полной записи:

$$\ce{CH3-C(OH)(CH3)-CH2-CH3 ->[H2SO4(конц.), 180°C] CH3-C(=CH-CH3)(CH3) + H2O}$$

---

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/ELnJsRb9z9l4FMzQKqX145LvTBWXyf2mTZfSSL3I.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/kawU0ImN8BnqSO4BbVTy4SunQ3hJq5oeyIrdLEuY.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии