Question

При сгорании 16,2  г органического вещества выделилось 26,88  л углекислого газа и  16,2  г воды. Известно, что это вещество может взаимодействовать с аммиачным раствором оксида серебра, а 1 моль исходного вещества реагирует с водой количеством вещества 1 моль. На основании данных условия задачи: 1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества, и запишите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте структурную формулу исходного вещества; 3) напишите уравнение реакции данного вещества с аммиачным раствором оксида серебра.

Answer 1

дано:  
масса органического вещества = 16,2 г  
объем углекислого газа (CO2) = 26,88 л  
масса воды (H2O) = 16,2 г  

найти:  
молекулярную формулу органического вещества, структурную формулу, уравнение реакции с аммиачным раствором оксида серебра.  

решение:  

1. Для нахождения молекулярной формулы сначала определим количество вещества углекислого газа и воды:

   - Найдем количество вещества CO2:  
     n(CO2) = V / Vm, где V = 26,88 л, Vm = 22,4 л/моль (при нормальных условиях).  
     n(CO2) = 26,88 / 22,4 ≈ 1,2 моль.

   - Найдем количество вещества H2O:  
     n(H2O) = m / M, где m = 16,2 г, M(H2O) = 18 г/моль.  
     n(H2O) = 16,2 / 18 ≈ 0,9 моль.

2. Запишем уравнения, которые связывают количество углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в органическом веществе:

   С учетом образующихся продуктов:
   
   Из 1,2 моль CO2 видно, что в органическом веществе содержится 1,2 моль углерода (C).
   
   Из 0,9 моль H2O видно, что в органическом веществе содержится 0,9 * 2 = 1,8 моль водорода (H).

3. Теперь найдем количество кислорода (O):
   Количество вещества органического вещества будет равно:  
   n(органическое вещество) = 1 + 1,8 + x (где x – количество моль кислорода).

   Мы знаем, что 1 моль органического вещества реагирует с 1 моль воды, следовательно,  
   количество моль органического вещества = 0,9 моль (так как 1 моль вещества реагирует с 1 моль воды).

4. Подставляем количество вещества в уравнение:  
   0,9 = 1 + 1,8 + x  
   x = 0,9 - 1 - 1,8 = -1,9 (не подходит, исправим расчет).

   Теперь рассчитаем количество кислорода по уравнению горения.  
   Учитывая, что C из CO2 и H из H2O образуют О:
   Количество кислорода = n(CO2) + n(H2O) = 1,2 + 0,9 = 2,1.  

   Тогда для формирования уравнения:  
   CxHyOz:  
   x = 1,2, y = 1,8 (или 9), z нужно пересчитать.  
   Это соотношение можно привести к целым числами, умножив на 5.  
   Формула будет: C5H10O5.  

5. Структурная формула:  
   CH3-(CH2)2-CO-CHO (например, глюкоза, как один из возможных вариантов).

6. Уравнение реакции органического вещества с аммиачным раствором оксида серебра (Ag2O):  
   RCOOH + Ag2O → RCOOAg + H2O,  
где RCOOH — карбоновая кислота, производная от органического вещества.  

ответ:  
Молекулярная формула органического вещества: C5H10O5.  
Структурная формула: CH3-(CH2)2-CO-CHO.  
Уравнение реакции с аммиачным раствором оксида серебра: RCOOH + Ag2O → RCOOAg + H2O.