решить задачи, хотя бы одну 1) Из 33,3 г предельного одноатомного спирта получено 29,25 г простого эфира. Установите молекулярные формулы обоих соединений.
2) При сжигании 59,8 г органического вещества получено только два вещества: углекислый газ ( 43,68 л. н.у.) и вода ( 46,8 г). Установите структурную формулу исходного вещества.
3) Бромалкан вступил в реакцию с гидроксидом калия массой 7 г, находившимся в водном растворе, в результате чего образовался предельный одноатомный спирт массой 11 г. Установите молекулярную формулу исходного соединения и структурные формулы двух его изомеров.
4) Одноатомный предельный спирт вступил в реакцию с бромоводородом массой 121,5 г, в результате чего образовался бромалкан массой 205,5 г. Установите молекулярную формулу исходного соединения и структурные формулы двух его изомеров.

При сжигании 59,8 г органического вещества получено только два вещества: углекислый газ ( 43,68 л. н.у.) и вода ( 46,8 г). Установите структурную формулу исходного вещества.

1) Найдём количества вещества (количество молей) C, H по формулам:

n(C) = n(CO₂) = V/V(m) = 43,68/22,4 = 1,95 моль

V(m) - объём одного моля газа, для любого газа он равен 22,4 л

n(H) = 2*n(H₂O) = 2*(m/M) = 2*46,8/18 = 5,2 моль

где М - молярная масса воды, М(Н₂О) = 18 г/моль

2) Определим, есть ли кислород в формуле вещества:

m(C) = n(C)*M(C) = 1,95 моль*12 г/моль = 23,4 г

m(Н) = n(Н)*M(Н) =5,2 моль * 1 г/моль = 5,2  г

m(O) = m(вещества) – [(m(C) + m(H)] = 59,8 - ( 23,4 + 5,2 ) = 31,2 г

То есть кислород в формуле есть и его количество молей в 59,8 г вещества равно:

n(O) = m(O)/M(O) = 31,2/16 = 1,95 моль

2) Значит соотношение углерода, водорода и кислорода в формуле составляет:

С : Н : О  = 1,95 : 5,2 : 1,95

Чтобы прийти к целым числам, нужно все числа поделить на 1,95  

С : Н : О  = 1 : 4 : 1

3) Вещество с формулой СН₄О , похоже это метанол, его структурная формула:

      H

       |

Н ― С ― О ― Н

       |

      H

1) Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения массы. Согласно закону сохранения массы, масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.

Мы знаем, что из 33,3 г предельного одноатомного спирта получено 29,25 г простого эфира. Масса предельного одноатомного спирта, которая не превратилась в эфир, можно найти, вычитая массу эфира из общей массы спирта:

Масса не превратившегося спирта = Масса спирта - Масса эфира
= 33,3 г - 29,25 г
= 4,05 г

Теперь, чтобы определить молекулярные формулы обоих соединений, необходимо знать их отношение массы. Рассчитаем это отношение:

Отношение массы спирта к массе эфира = Масса не превратившегося спирта / Масса эфира
= 4,05 г / 29,25 г
≈ 0,14

Таким образом, отношение массы спирта к массе эфира примерно равно 0,14. При этом, мы знаем, что предельный одноатомный спирт (метанол, CH3OH) и простой эфир (метоксиметан, CH3OCH3) имеют различные молекулярные формулы.

Проведем простое сравнение масс этих двух соединений с полученным отношением:

Масса одной молекулы спирта / Масса одной молекулы эфира = Отношение массы спирта к массе эфира

Молярная масса спирта: 32 г/моль
Молярная масса эфира: 46 г/моль

Теперь решим уравнение:

32 г/моль / масса одной молекулы спирта = 0,14

Масса одной молекулы спирта = 32 г/моль / 0,14
≈ 228,57 г/моль

Масса одной молекулы эфира = 46 г/моль

Таким образом, масса одной молекулы спирта примерно равна 228,57 г/моль, а масса одной молекулы эфира равна 46 г/моль.

Молекулярные формулы обоих соединений:
- Предельный одноатомный спирт (метанол): CH3OH
- Простой эфир (метоксиметан): CH3OCH3

2) Для решения этой задачи опять же используем закон сохранения массы. Масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.

Известно, что при сжигании 59,8 г органического вещества получено 43,68 л атомарного газа (углекислый газ) и 46,8 г воды.

Теперь найдем количество вещества углекислого газа и воды, используя их плотности:

Плотность углекислого газа = 1,98 г/л
Плотность воды = 1 г/мл (или 1 г/см³)

Объем углекислого газа (в литрах) = 43,68 л
Масса углекислого газа = Объем × Плотность = 43,68 л × 1,98 г/л

Обратим внимание, что углекислый газ (углекислый диоксид, CO2) состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода.

Теперь рассчитаем количество молей углекислого газа:

Мольная масса углекислого газа = 44 г/моль
Масса одной молекулы углекислого газа = 44 г/моль / НА (номер Авогадро) ≈ 29,31 г/моль

Количество молей углекислого газа = Масса углекислого газа / Масса одной молекулы углекислого газа

Теперь найдем количество молей воды:

Мольная масса воды = 18 г/моль
Масса одной молекулы воды = 18 г/моль / НА ≈ 29,97 г/моль

Количество молей воды = Масса воды / Масса одной молекулы воды

Теперь рассмотрим, какие элементы присутствуют в обоих реакционных продуктах (углекислый газ и вода). Отношение массы углерода к массе водорода в углекислом газе равно 1:2.

Таким образом, нужно выбрать органическое вещество, состоящее в основном из углерода и водорода, с отношением массы углерода к массе водорода 1:2.

Одним из возможных веществ является этилен (C2H4) - безцветный газ, иногда называемый этиленом или этеном.

3) Для решения этой задачи также используем закон сохранения массы. Масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.

Известно, что бромалкан вступил в реакцию с гидроксидом калия массой 7 г, в результате чего образовался предельный одноатомный спирт массой 11 г.

Теперь найдем количество молей гидроксида калия и предельного одноатомного спирта, используя их молярные массы:

Мольная масса гидроксида калия = 56 г/моль
Масса одной молекулы гидроксида калия = 56 г/моль / НА ≈ 37,19 г/моль

Количество молей гидроксида калия = Масса гидроксида калия / Масса одной молекулы гидроксида калия

Мольная масса предельного одноатомного спирта (метанола) = 32 г/моль
Масса одной молекулы метанола = 32 г/моль / НА ≈ 21,66 г/моль

Количество молей метанола = Масса метанола / Масса одной молекулы метанола

Теперь рассмотрим возможные структурные формулы исходного соединения и его изомеров.

Известно, что предельный одноатомный спирт (метанол, CH3OH) образуется в результате реакции. Это позволяет нам предположить, что исходное соединение, вероятно, содержит гидроксильную (гидроксидную) группу -OH.

Структурные формулы двух изомеров могут быть следующими:
- Изомер 1: CH3CH2OH (этанол или спирт этановый)
- Изомер 2: CH3-O-CH3 (эфир метилметиловый)

4) Для решения этой задачи также используем закон сохранения массы. Масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.

Известно, что одноатомный предельный спирт вступил в реакцию с бромоводородом массой 121,5 г, в результате чего образовался бромалкан массой 205,5 г.

Теперь найдем количество молей бромоводорода и одноатомного предельного спирта, используя их молярные массы:

Мольная масса бромоводорода = 80 г/моль
Масса одной молекулы бромоводорода = 80 г/моль / НА ≈ 73,73 г/моль

Количество молей бромоводорода = Масса бромоводорода / Масса одной молекулы бромоводорода

Мольная масса одноатомного предельного спирта (метанола) = 32 г/моль
Масса одной молекулы метанола = 32 г/моль / НА ≈ 21,66 г/моль

Количество молей метанола = Масса метанола / Масса одной молекулы метанола

Теперь рассмотрим возможные молекулярные формулы исходного соединения и его изомеров.

Известно, что бромалкан образуется в результате реакции с бромоводородом. Это позволяет нам предположить, что исходное соединение, вероятно, является алканом.

Молекулярная формула алкана может быть выражена как CnH2n+2, где n - количество углеродных атомов в молекуле.

Теперь мы можем рассчитать количество углеродных атомов в бромалкане:

Масса бромалкана = Масса углеродных атомов + Масса водородных атомов
205,5 г = n × 12 г/моль + (2n + 2) × 1 г/моль

Количество углеродных атомов в бромалкане можно найти, решив это уравнение для n.

Для наглядности решим каждую из этих задач в одной строке:

1) Молекулярные формулы:
- Предельный одноатомный спирт (метанол): CH3OH
- Простой эфир (метоксиметан): CH3OCH3

2) Структурная формула исходного вещества: этилен (C2H4)

3) Молекулярная формула исходного соединения: C2H6
Структурные формулы изомеров:
- Изомер 1: CH3CH3 (этан)
- Изомер 2: CH3CH2H (этан)

4) Молекулярная формула исходного соединения: C3H8
Структурные формулы изомеров:
- Изомер 1: CH3CH2CH3 (пропан)
- Изомер 2: CH3CHCH3 (изобутан)

Надеюсь, эти объяснения помогут вам понять решение этих задач. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!