Дано (в СИ):
- Масса органического вещества = 3 г
- Масса углекислого газа (CO2) = 7,92 г
- Масса воды (H2O) = 1,8 г
При гидролизе образуются две соли, одна из которых содержит два атома углерода.
Найти:
1) Молекулярную формулу органического вещества
2) Структурную формулу исходного вещества
3) Уравнение гидролиза этого вещества в щелочной среде
Решение:
1) Молекулярная формула органического вещества
Шаг 1. Находим количество углерода в 7,92 г углекислого газа (CO2).
- Масса углерода в CO2 = 7,92 г × (12 г / 44 г) = 2,16 г
- Количество молей углерода (C) = 2,16 г / 12 г/моль = 0,18 моль
Шаг 2. Находим количество водорода в 1,8 г воды (H2O).
- Масса водорода в H2O = 1,8 г × (2 г / 18 г) = 0,2 г
- Количество молей водорода (H) = 0,2 г / 1 г/моль = 0,2 моль
Шаг 3. Определяем эмпирическую формулу органического вещества.
- Соотношение атомов углерода и водорода: C0,18 / H0,2 ≈ 1 : 1
- Следовательно, эмпирическая формула органического вещества — CH2.
Шаг 4. Проверим молекулярную формулу. Так как масса органического вещества 3 г, а масса молекулы с эмпирической формулой CH2 составляет 14 г/моль, то молекулярная формула вещества будет C3H6O2 (кратная эмпирической формуле в 3 раза).
Ответ: молекулярная формула органического вещества — C3H6O2.
2) Структурная формула исходного вещества
Молекула органического вещества C3H6O2 может быть эфиром уксусной кислоты (CH3COOH) и этанола (C2H5OH). Структурная формула исходного вещества:
CH3COOCH2CH3.
3) Уравнение гидролиза вещества в щелочной среде
При гидролизе эфира в щелочной среде образуются соль и спирт. Уравнение гидролиза:
CH3COOCH2CH3 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH.
Ответ:
1) Молекулярная формула органического вещества — C3H6O2.
2) Структурная формула — CH3COOCH2CH3.
3) Уравнение гидролиза:
CH3COOCH2CH3 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH.