1) Про соединения W1-W3, которые содержат одинаковые группировки, содержащие атом углерода, извeстны слeдyющие данные (массовые
доли элементов, %) Также в состав всех указанных соединений входит еще один элемент (химический аналог кислорода) Установите строение соединений W1 - W3
2) Вещество U является углеводородом для которого массовое содержание водорода - 10,34% Известно, что данное вещество является гомологом бензола и обладает осью симметрии шестого порядка, и содержит не более 15 атомов углерода Установите строение вещества U
Неизвестный элемент, аналог кислорода, и его атомную массу обозначим буквой R. Его массовая доля равна 100% минус сумма массовых долей остальных элементов (C, H,O): Тогда получаем таблицу W1 W2 W3 С 30.77 25.53 19.05 H 7.69 6.38 4.76 O 20.51 34.04 50.79 R 44,03 34.05 25.4
Разделим массовые доли на самую маленькую из них (на долю водорода) W1 W2 W3 С 4 4 4 H 1 1 1 O 2,67 5,33 10,67 R 5,33 5,33 5,33
Так как 0,67 = 2/3, а 0,33 = 1/3 W1 W2 W3 С 4 4 4 H 1 1 1 O 8/3 16/3 32/3 R 16/3 16/3 16/3
Переходим к целым числам, умножая на 3: W1 W2 W3 С 12 12 12 H 3 3 3 O 8 16 32 R 16 16 16
Хотя в условиях не сказано прямо, что в каждом соединении один и тот же элемент - аналог кислорода, но постоянство соотношения масс и ее значение для R подсказывает, что R - это сера S (атомная масса 32 (2*16), аналог кислорода) От соотношения массовых долей перейдем к соотношению количества вещества (моль), разделив каждую долю на соответствующую атомную массу: W1 W2 W3 С 1 1 1 H 3 3 3 O 1/2 1 2 S 1/2 1/2 1/2
Чтобы избавиться от знаменателя и перейти к целым числам, умножаем все на 2 W1 W2 W3 С 2 2 2 H 6 6 6 O 1 2 4 S 1 1 1
Получившиеся целые числа - индексы в простейшей формуле вещества. W1 = C2H6OS W2 = C2H6O2S W3 = C2H6O4S Сочетание C2H6 подсказывает, что речь идет о двух метильных группах CH3 Тогда формулы веществ могут иметь вид: W1 = C2H6OS - диметилсульфоксид
Полученные доли близки с учетом округления к данным в задаче (19%, 5%, 51%, 25%)
Второе задание Углеводород CxHy M(CxHy) = 12x + y Массовая доля водорода w(H) = y / (12x + y) = 10.34% = 0.1034 С другой стороны, общая формула гомологического ряда бензола CₓH₂ₓ₋₆ То есть у = 2х - 6 Подставляем это выражение для у в формулу для массовой доли водорода: у / (12x + y) = 0.1034 (2х - 6) / (12x + 2х - 6) = 0.1034 (2х - 6) / (14х - 6) = 0,1034 (х - 3) / (7х - 3) = 0,1034 (х - 3) / (7х - 3) = 0,1034 х - 3 = 0,1034*(7х - 3) х - 3 = 0,1034*7х - 3*0,1034 х(1 - 7*0,1034) = 3(1 - 0,1034) 0,2762х = 2,6898 х = 9,7 х ≈ 10 C₁₀H₁₄ w(H) = 14 / (12*10+14) = 14 / 134 = 0.1044 = 10.44% ≈ 10.34%
Из 10 атомов углерода 6 принадлежат бензольному кольцу. Значит, 4 атома принадлежат алкильным группам - заместителям Поскольку у молекулы есть ось симметрии 6-го порядка, то эти заместители должны располагаться так, чтобы не нарушать эту симметрию. Для этого все атомы водорода бензольного кольца должны быть замещены одинаковой группой, например, метильной. Но для этого требуется 6 атомов углерода вне кольца. а их всего 4. 4 атома углерода - 2 этильные группы (в положениях 1,4) или 4 метильные группы (в положениях 1,2,4,5) дают оси только 2-го порядка. 3 метильные группы (в положениях 1,3,5) дали бы ось 3-го порядка. Но нужна ось 6-го порядка Решения нет