Question

0.2 моль соединения при реакции с Na выделяет 4.48л H2. Это же соединение массой 6.2г при взаимодействии с равным количеством HCl образует 8.05г органического вещества , содержащего на 1 атом кислорода 1 атом хлора. Назовите исходное соединение.

Answer 1

R-(OH)₂ + 2Na = 2R-(ONa)₂ + H₂
0,2 моль                 0,2 моль -- это может быть или двухатомный спирт, или двухосновная кислота.
n(H₂) = V/Vm =4,48 л./22,4л/моль = 0,2 моль
Но по второму условию, это может быть только двухатомный спирт:
R(-OH)₂ + HCl ⇄ R(OH)Cl -- на один атом кислорода один атом хлора, тогда:
предположим, что это этиленгликоль, тогда

HO-CH₂-CH₂-OH + HCl ⇄ HO-CH₂-CH₂-Cl
n(C₂H₄(OH)₂)  = m/M = 6,2г/62 г/моль = 0,1 моль
n(C₂H₄(OH)Cl)  = m/M = 8,05г/80,5 г/моль = 0,1 моль -- так как и в условии равное количество и HCl, и HO-CH₂-CH₂-OH.
Вещество: этиленгликоль или этандиол-1,2

Answer 2

По условию задачи 0,2 моль соединения при реакции с натрием вытесняет n(H2)=4,48/22,4=0,2 моль водорода. Иначе говоря, 1 моль соединения образует 1 моль водорода. Это мог бы быть одноатомный спирт, но последний, реагируя с натрием, выделяет водород, объемом в два раза меньше. К тому же, при взаимодействии с хлороводородом, гидроксильная группа одноатомного спирта вытесняется атомом хлора, а в нашем случае кислород сохраняется. Поэтому приходим к выводу, что соединение – двухатомный спирт этиленгликоль.

Реакция с натрием:  CH2(OH)CH2(OH) + 2Na → CH2(ONa)CH2(ONa) + H2

Реакция с хлороводородом:                       CH2(OH)CH2(OH) + HCl → CH2Cl-CH2(OH)

M(CH2(OH)CH2(OH))= 62 г/моль                       из 62 г                                          80,5 г

М(CH2Cl-CH2(OH))= 80,5 г/моль                         из 6,2 г                                                   8,05 г

Ответ: этиленгликоль