Question

Предельный одноатомный спирт массой 1,48г,содержащий 64,86% углерода, сожгли в избытке кислорода.образовавшуюся смесь газов пропустили через 200мл раствора кон с массовой долей 5%(плотность1,04г/мл).какая соль образовалась и какова ее масса? напишите структурные формулы всех изомеров исходного спирта и назовите из по международной номенклатуре.

Answer 1

Давайте обозначим неизвестный спирт как: $C_{n}H_{2n + 1}OH$

Запишем уравнения протекающих реакций:

$C_nH_{2n+1}OH + O_2 = CO_2 + H_2O$

У нас известна массовая доля углерода в соединении, давайте попробуем вытянуть из нее 

число атомов углерода. Мы знаем, что молекулярная масса равняется сумме атомных масс элементов, для нашего спирта "мистер ИКС" она выглядит вот так: 14n + 18, это уравнение справедливо для всей предельных одноатомных спиртов.

Распишем получение массовой доли углерода:

$0.6486 = \frac{12n}{14n+18}$, упростим выражение:

9.0846n + 11.6748 = 12n - видим, что получилось уравнение с одним неизвестным, причем простое, линенйное. Округлим его.

9n + 12 = 12n, сократим на 3

3n + 4 = 4n

отсюда n= 4 , значит спирт имеет вот такуб формулу:

$C_4H_9OH$$C_4H_9OH$

Запишем уравнение горения:
$C_4H_9OH + 6O_2 = 4CO_2 + 5H_2O$ 

Рассчитаем количество вещества спирта:

n = m/M = 1,48г/74г/моль = 0,02моль

По уравнению реакции:

n(CO2) = 4n(C4H9OH) = 0,02моль*4 = 0,08моль

Теперь, разберемся со второй реакцией, с едким кали:

CO2 + KOH = 

Мы не можем предсказать какие точно будут продукты, тут возможны два варианта, либо карбонат калия, либо гидрокарбонат, зависит от того в избытке дана щелочь или нет.

Рассчитаем количество вещества щелочи.

$\nu = \frac{p*V*\omega}{M} = \frac{200*1.04*0.05}{40} = 0.26$ моль

Я сразу нашел количество вещества, в числителе я умножил плотность на объем и на массовую долю, таким образом нашел массу KOH в растворе, а затем разделил на его молярную массу.

Видим, что n(CO2) = 0,08 моль, а n(KOH) = 0,26 моль, значит, CO2 - в недостатке и образуется карбонат калия, пишем уравнение:

CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O

Рассчитаем массу соли.

По уравнению реакции:
n(K2CO3) = n(CO2) = 0,08моль

Рассчитаем массу:
m = n*M = 0,08моль*202г/моль = 16,16г

Изомеры:

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - OH - н - бутиловый спирт(бутанол - 1)

CH3 - CH - CH2 - OH 3 - метилпропанол - 1

              |

          CH3 

CH3 - CH2 - CH - OH 2 - метилпропанол - 1

                          |

                      CH3

CH3 - CH2 - CH - CH3 бутанол - 2

                          |

                       OH

           CH3

              |

 CH3 - C - CH3 2 метил - пропанол - 2

              |

           OH

CH3 - O - CH2 - CH2 - CH3 метилпропиловый эфир

СH3 - CH2 - O - CH2 - CH3 диэтиловый эфир

CH3 - CH2 - CH2 - O - CH3 пропилметиловый эфир