При дегидратации предельного одноатомного спирта и последующей обработке алкена бромоводородом получили 12,3г бромпроизводного, при обработке которого водным раствором гидроксида натрия получили 6г изомера исходного спирта. Определите структурную формулу исходного спирта.
Давайте рассмотрим две реакции:
1. Дегидратация одноатомного спирта:
CH3-CH2-OH -> CH2=CH2 + H2O
2. Реакция добавления бромоводорода:
CH2=CH2 + HBr -> CH3-CH2-Br
Теперь перейдем к пошаговому решению задачи:
Шаг 1: Рассчитаем количество молей бромпроизводного, которое мы получили при обработке алкена бромоводородом.
Масса бромпроизводного = 12,3 г
Молярная масса бромпроизводного = молярная масса брома (79,9 г/моль) + молярная масса углерода (12,01 г/моль) + молярная масса водорода (1,008 г/моль) = 92,92 г/моль
Количество молей бромпроизводного = масса бромпроизводного / молярная масса бромпроизводного = 12,3 г / 92,92 г/моль = 0,132 моль
Шаг 2: Рассчитаем количество молей изомера, которые мы получили при обработке бромпроизводного водным раствором гидроксида натрия.
Масса изомера = 6 г
Молярная масса изомера = молярная масса углерода (12,01 г/моль) + молярная масса водорода (1,008 г/моль) = 13,018 г/моль
Количество молей изомера = масса изомера / молярная масса изомера = 6 г / 13,018 г/моль = 0,461 моль
Шаг 3: Сравним количество молей изомера исходного спирта с количеством молей бромпроизводного.
Отношение количества молей изомера к количеству молей бромпроизводного = количество молей изомера / количество молей бромпроизводного = 0,461 моль / 0,132 моль = 3,5
Так как отношение количества молей изомера к количеству молей бромпроизводного равно 3,5, то это означает, что в исходном спирте присутствует 3,5 раза больше молей с одним изомером, чем молей с другим изомером.
Шаг 4: Определим структурную формулу исходного спирта.
Так как исходный спирт является предельным одноатомным спиртом, то он может иметь структурную формулу CnH2n+2. Мы знаем, что количество молей изомера с одной конкретной структурной формулой равно 3,5 раза количеству молей изомера с другой структурной формулой. Это означает, что в исходном спирте присутствует 3,5 молей первого изомера и 1 моль второго изомера.
Теперь мы можем рассмотреть возможные структурные формулы исходного спирта:
1. C4H10 (бутан) - 3,5 молей первого изомера
2. C5H12 (пентан) - 1 моль второго изомера
Таким образом, структурная формула исходного спирта - C4H10 (бутан).
В итоге, структурная формула исходного спирта - C4H10 (бутан).
Выступление учителя:
"Дорогой школьник, чтобы решить эту задачу, мы использовали знания о дегидратации одноатомного спирта, реакции добавления бромоводорода и массовом соотношении реакционных продуктов. Сначала мы рассчитали количество молей бромпроизводного и изомера, которые получились при обработке неизвестного спирта. Затем мы сравнили количество молей изомера с количеством молей бромпроизводного и определили, что в исходном спирте присутствует 3,5 молей первого изомера и 1 моль второго изомера. Исходя из этой информации, мы смогли определить структурную формулу исходного спирта, которой оказался бутан - C4H10. Надеюсь, что теперь тебе стало понятно, как мы решали эту задачу".