При сжигании 2,8 г газообразного органического вещества выделилось 8,8 г углекислого газа и 3,6 г воды. Плотность вещества 2,5 г/л. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при взаимодействии вещества с бромоводородом образуется единственное галогенпроизводное.
На основании данных условия задания:
- проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
- составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
- напишите уравнение реакции исходного вещества с бромоводородом (используйте структурные формулы органических веществ).
1) Находим количественный состав вещества.
Формула вещества — $C_xH_yO_z$.
а) n(C) = n($CO_2$) = 8.8 / 44 = 0.2 моль
m(C) = 0.2 · 12 = 2.4 г
б) n(H) = 2n($H_2O$) = 3.6 / 18 = 0.4 моль
m(H) = 0.4 · 1 = 0.4 г
в) m(O) = 2.8 – 2.4 – 0.4 = 0 г, кислорода в веществе нет
2) Определяем молекулярную формулу вещества:
а) $M_{ист.}(C_xH_y) = m_{в-ва} · V_М$ / $V_г$ = 2.5 · 22.4 / 1 = 56 г/моль
б) x : y = n(C) : n(H) = 0.2 : 0.4 = 1 : 2
Вычисленная формула — $CH_2$.
$M_{выч.}(CH_2)$ = 14 г/моль
в) $M_{ист.}(C_xH_y)$ / $M_{выч.}(CH_2)$ = 56 / 14 = 4
Молекулярная формула исходного вещества — $C_4H_8$.
3) Составляем структурную формулу вещества:
4) Уравнение реакции вещества с бромоводородом:
