Під час взаємодії 2,4 г насиченого одноатомного спирту з металічним натрієм виділилось 0,448 л водню (н.у.). Визначте молекулярну формулу спирту.
Ответы
Відповідь:Спочатку визначимо кількість молярного водню, який було виділено під час реакції:
V(H2) = 0,448 л = 448 мл
n(H2) = V(H2) / Vm(H2) = (448 мл) / (22,4 л/моль) = 0,02 моль
Оскільки одноатомний спирт складається з одного атому вуглецю, то його молекулярна маса дорівнює моллярній масі самого атома вуглецю, тобто 12 г/моль. Таким чином, ми можемо визначити молекулярну масу спирту:
m = 2,4 г = 2400 мг
n = m / M
M = m / n = 2400 мг / 0,02 моль = 120 г/моль
Тепер ми можемо визначити формулу спирту. Припустимо, що він містить n атомів водню. Тоді молекулярна формула спирту буде CHnO. Зважаючи на те, що спирт є насиченим, всі валентності повинні бути задіяні, тобто:
n + 1 + 2 = 4
n = 1
Отже, молекулярна формула спирту буде СН2О.
Ответ:За умовою задачі, під час взаємодії 2,4 г насиченого одноатомного спирту з металічним натрієм виділилось 0,448 л водню (н.у.).
Ми можемо виходити з припущення, що спирт реагував з натрієм відповідно до наступної рівняння реакції:
`2CnH2n+1OH + 2Na → 2CnH2n+1ONa + H2`
Де `n` - кількість метилових груп в молекулі спирту.
Молярна маса спирту дорівнює сумі молярних мас його складових елементів:
`M(C) = 12 г/моль`
`M(H) = 1 г/моль`
`M(O) = 16 г/моль`
Отже, молярна маса одноатомного спирту:
`M(CnH2n+1OH) = 12n + 2(1n + 16) = 14n + 32 г/моль`
Молярна маса натрію:
`M(Na) = 23 г/моль`
Використовуючи дані з умови задачі, можна обчислити кількість молей виділеного водню:
`n(H2) = V(H2) * p(H2) / (R * T) = 0.448 * 101.3 / (8.31 * 273) ≈ 0.018 моль`
Так як загальна кількість спирту дорівнює 2,4 г, можна визначити кількість молей спирту:
`n(CnH2n+1OH) = m(CnH2n+1OH) / M(CnH2n+1OH) = 2.4 / (14n + 32) моль`
З рівняння реакції видно, що кількість молей спирту дорівнює кількості молей виділеного водню. Тому:
`n(CnH2n+1OH) = n(H2) = 0.018 моль`
Підставляючи вираз для `n(CnH2n+1OH)` у вираз для молярної маси спирту, отримаємо:
`M(CnH2n+1OH) = 2.4 / 0.018 = 133.33 г/моль`
Отже, молекулярна формула одноатомного спирту:
`C7H16O`
Объяснение: