1. При взаимодействии 15,5 г. предельного двухатомного спирта с избытком металлического натрия выделилось 5, 6 л. газа. Определите формулу спирта

2. В результате окисления 23 г. предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получены продукты реакции общей массой 63 г. Определите молекулярную формулу спирта

3. При окислении 23,2 г. альдегида предельного ряда избытком свежеполученного гидроксида меди (II) при нагревании образовались продукты реакции массой 101, 6 г. Какой альдегид был взят?

4. При взаимодействии предельного одноатомного спирта с металлическим калием выделилось 2, 24 л. водорода. При дегидратации такой же порции спирта было получено 11, 2г. алкена. Установите молекулярную формулу спирта.

​

1. Для определения формулы спирта, необходимо учесть баланс химической реакции между предельным двухатомным спиртом и натрием. Количество газа, выделившегося в реакции, связано с количеством образовавшейся воды. Исходная реакция:
C₂H₅OH + 2Na → C₂H₅ONa + H₂ ↑

Молярная масса воды (H₂) равна 2 г/моль, и чтобы найти количества веществ в реакции, нужно использовать закон сохранения массы. Следовательно, масса воды (H₂) должна быть равна разнице между начальной массой спирта и массой остатка (натрия):

Масса H₂ = начальная масса спирта - масса остатка натрия

Известно, что выделилось 5,6 литров газа, что соответствует 5,6 * 0,0899 = 0,50264 моль. Следовательно, количество воды (H₂) равно 0,50264 * 2 = 1,00528 моль.

Масса H₂ = 1,00528 моль * 2 г/моль = 2,01056 г

Теперь мы можем вычислить массу остатка натрия:

Масса остатка Na = начальная масса натрия - масса H₂

Молярная масса натрия (Na) равна 22,99 г/моль и предполагается, что натрий был в избытке. Допустим, начальная масса натрия равна 10 г.
Тогда масса остатка Na = 10 г - 2,01056 г = 7,98944 г

Теперь можно найти массу спирта:

Масса спирта = начальная масса спирта - масса H₂ - масса остатка Na

Масса спирта = 15,5 г - 2,01056 г - 7,98944 г = 5,5 г

Таким образом, формула спирта равна C₂H₅OH.

2. При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди (II), реакция следующая:
C₄H₁₀O + 2CuO → 4Cu + 5H₂O

Согласно закону сохранения массы, общая масса продуктов должна быть равна массе исходного спирта. Дано, что общая масса продуктов реакции составляет 63 г, значит масса спирта равна 63 г.

Масса спирта C₄H₁₀O = 63 г

Теперь можно вычислить количество молей исходного спирта:

Масса спирта C₄H₁₀O = молярная масса C₄H₁₀O * количество молей C₄H₁₀O

Молярная масса C₄H₁₀O = (12 * 4) + (1 * 10) + (16 * 1) = 74 г/моль

Количество молей C₄H₁₀O = Масса спирта C₄H₁₀O / молярная масса C₄H₁₀O = 63 г / 74 г/моль ≈ 0,85135 моль

Таким образом, молекулярная формула спирта равна C₄H₁₀O.

3. При окислении альдегида предельного ряда оксидом меди (II), реакция будет следующей:
RCHO + CuO → RCOOH + Cu

Следуя закону сохранения массы, общая масса продуктов реакции должна быть равна массе исходного альдегида. Дано, что общая масса продуктов равна 101,6 г. Значит, масса альдегида составляет 101,6 г.

Масса альдегида RCHO = 101,6 г

4. При взаимодействии предельного одноатомного спирта с металлическим калием, реакция будет следующей:
C₄H₁₀O + 2K → С₄H₈ + 2KOH + H₂ ↑

Выделившееся количество водорода в реакции связано с количеством образовавшегося спирта. Известно, что выделилось 2,24 литра водорода, что соответствует 2,24 * 0,0899 = 0,201376 моль.

Масса спирта C₄H₁₀O = количество молей спирта C₄H₁₀O * молярная масса C₄H₁₀O

Молярная масса C₄H₁₀O = 74 г/моль

Масса спирта C₄H₁₀O = 0,201376 моль * 74 г/моль = 14,902624 г

При дегидратации той же порции спирта получено 11,2 г алкена. Предполагается, что водород ушел в виде воды (H₂O), алкен (C₄H₈) образовался как результат дегидратации. Таким образом, масса воды равна разнице массы спирта и массы алкена:

Масса H₂O = масса спирта C₄H₁₀O - масса алкена C₄H₈

Масса H₂O = 14,902624 г - 11,2 г = 3,702624 г

Так как молекулярная формула воды (H₂O) содержит два атома водорода, количество молей воды равно количеству молей водорода, разделенному на два:

Количество молей H₂O = количество молей водорода / 2 = 0,201376 моль / 2 = 0,100688 моль

Масса H₂O = количество молей H₂O * молярная масса H₂O

Молярная масса H₂O = (1 * 2) + (16 * 1) = 18 г/моль

0,100688 моль * 18 г/моль = 1,812384 г

Таким образом, масса алкена равна:

Масса алкена = масса спирта - масса воды = 14,902624 г - 1,812384 г = 13,09024 г

Теперь можем вычислить количество молей исходного спирта:

Количество молей C₄H₁₀O = масса спирта C₄H₁₀O / молярная масса C₄H₁₀O = 14,902624 г / 74 г/моль ≈ 0,201376 моль

Таким образом, молекулярная формула спирта равна C₄H₁₀O.