Плотность паров органического вещества по водороду равна 58. В ходе исследования химических свойств вещества установлено, что при его взаимодействии с водой образуются органическая кислота, имеющая разветвлённое строение, и одноатомный спирт, который содержит 34,79 % кислорода и 13,04 % водорода.
- 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 образования органического вещества из кислоты и спирта (используйте структурные формулы органических веществ).
1) Определяем молекулярную формулу спирта.
Общая формула одноатомного спирта — $C_xH_yO$.
а) ω(C) + ω(H) + ω(O) = 100 %
ω(C) = 100 – 34.79 – 13.04 = 52.17 %
б) x : y : z = 52.17 / 12 : 13.4 / 1 : 34.79 / 16 = 4.35 : 13.4 : 2.17 ≈ 2 : 6 : 1
Вычисленная формула — $C_2H_6O$.
$CH_3CH_2OH$ — этанол (этиловый спирт).
2) Определяем молекулярную формулу продукта взаимодействия спирта с кислотой (сложного эфира).
Формула сложного эфира — $C_xH_yCOOC_2H_5$.
$M_{ист.}(C_xH_yCOOC_2H_5)$ = D(по $H_2$) · M($H_2$) = 58 · 2 = 116 г/моль
M($C_xH_y$) = 116 – 12 – 16 · 2 – 12 · 2 – 5 = 43 г/моль
12x + y = 43; x = 3, y = 7
Формула остатка кислоты — $C_3H_7$.
Молекулярная формула вещества — $C_3H_7COOC_2H_5 (C_6H_{12}O_2)$.
3) Структурная формула вещества —
4) Уравнение реакции образования сложного эфира при взаимодействии кислоты со спиртом: