Question

В результате сгорания кислородосодержащего органического вещества собрано 1,584 г углекислого газа и 0,972 мл воды. Плотность пара этого вещества по воздуху 1.5865. Выведите формулу этого соединения, если оно содержит два одноименных радикала.

Answer 1

РешениеСоставим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно:CxHyOz+ Oz→CO2 + H2OОпределим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]/M(C);m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)]×M(H);m(H) =[2×V(H2O)×M(H) / M(H2O)×1 (г/мл)]Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/мольТогда,m(C) = [1,584 / 44]/12 = 0,432 г;m(H) = [2×0,971 ×1 / 18 ×1 (г/мл)] = 0,108 гЗначение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по воздуху:Msubstance = Mair × Dair;Msubstance = 29 × 1,5862 = 46 г/мольНайдем число атомов углерода и водорода в соединении:x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H);x:y = 0,432/12 :0,108/1;x:y = 0,036 : 0,108 = 1: 3Значит простейшая формула углеводородного радикала этого соединения имеет вид CH3и молярную массу 15 г/моль [M(CH) = Ar(C) + 3×Ar(H)= 12 + 3×1 = 12 + 3 = 15 г/моль]. Это означает, что на кислород приходится [46-15 = 31 г/моль], что невозможно.Учитывая условие задачи про два одноименных радикала 2×М(CH3) = 2×15 = 30 г/моль, получаем, что на кислород приходится [46-30 = 16 г/моль], т.е. органическое кислородсодержащее соединение имеет вид CH3-O-CH3. Это ацетон (диметилкетон).ОтветCH3-O-CH3