Относительная плотность паров органического соединения по водороду равна 36. Массовая доля углерода в этом веществе равна 66,67%, массовая доля водорода равна 11,11%, а остальное приходится на кислород. Выведите молекулярную формулу органического соединения и предложите структуру, если известно, что это вещество: а) не даёт реакции «серебряного зеркала»; б) даёт реакцию «серебряного зеркала».

Добрый день!

Чтобы ответить на данный вопрос, мы должны использовать знания об относительной плотности паров и массовой доле элементов в органическом соединении.

1. Вычисление молекулярной массы органического соединения:
Массовая доля углерода равна 66,67%, а массовая доля водорода равна 11,11%. Остальное приходится на кислород. Поскольку массовые доли элементов в органическом соединении дают 100%, мы можем рассчитать массовую долю кислорода: 100% - 66,67% - 11,11% = 22,22%.

Теперь мы можем использовать массовые доли элементов, чтобы вычислить молекулярную массу органического соединения. Для этого нам нужно знать атомные массы углерода (C), водорода (H) и кислорода (O):

Атомная масса углерода (C) = 12.01 г/моль
Атомная масса водорода (H) = 1.01 г/моль
Атомная масса кислорода (O) = 16.00 г/моль

Массовая доля элемента в органическом соединении (в процентах) делится на атомную массу этого элемента, а затем умножается на 100, чтобы получить мольную долю элемента в органическом соединении. Затем массовые доли элементов умножаются на их атомные массы и суммируются, чтобы получить молекулярную массу:

Мольная доля углерода (C) = (66.67/100) * 12.01 = 8.00667 г/моль
Мольная доля водорода (H) = (11.11/100) * 1.01 = 0.111111 г/моль
Мольная доля кислорода (O) = (22.22/100) * 16.00 = 3.55392 г/моль

Молекулярная масса органического соединения = Массовая доля углерода * Атомная масса углерода + Массовая доля водорода * Атомная масса водорода + Массовая доля кислорода * Атомная масса кислорода
= 8.00667 + 0.111111 + 3.55392
≈ 11.67 г/моль

2. Выведение молекулярной формулы органического соединения:
Чтобы вывести молекулярную формулу органического соединения, мы должны знать его молекулярную массу. Мы вычислили, что молекулярная масса органического соединения составляет приблизительно 11.67 г/моль.

Теперь, чтобы определить молекулярную формулу, мы можем принять некоторые предположения. Предположим, что все атомы в молекуле органического соединения объединены в виде наименьшего целого числа. Затем мы можем разделить молекулярную массу на молекулярную массу наиболее легкого элемента, чтобы найти наименьшее целое число молекул элемента в молекуле органического соединения.

В нашем случае, у нас есть углерод (C), водород (H) и кислород (O) с соответствующими атомными массами 12.01 г/моль, 1.01 г/моль и 16.00 г/моль соответственно. Поскольку мы знаем, что массовая доля углерода равна 66,67% и массовая доля водорода равна 11,11%, мы можем вычислить количество молекул каждого элемента, разделив их массовые доли на их атомные массы.

Количество молекул углерода (C) = (66.67/100) / 12.01 г/моль ≈ 0.555 моль
Количество молекул водорода (H) = (11.11/100) / 1.01 г/моль ≈ 0.109 моль
Количество молекул кислорода (O) = (22.22/100) / 16.00 г/моль ≈ 0.139 моль

Теперь мы можем поделить каждое количество молекул на наименьшее полученное количество молекул, чтобы получить наименьшие пропорции атомов в молекуле органического соединения. В данном случае это количество молекул водорода (0.109 моль):

Наименьшее целое число молекул углерода (C) = 0.555 моль / 0.109 моль ≈ 5 молекул
Наименьшее целое число молекул водорода (H) = 0.109 моль / 0.109 моль = 1 молекула
Наименьшее целое число молекул кислорода (O) = 0.139 моль / 0.109 моль ≈ 1.278 молекулы

Результат - наименьшая мольная пропорция углерода, водорода и кислорода в молекуле органического соединения равна 5:1:1.278.

Молекулярная формула органического соединения - C5H12O1.278 (мы округлили результаты до ближайших целых чисел).

3. Предложение структуры органического соединения в зависимости от реакции «серебряного зеркала»:
а) Если органическое соединение не дает реакции «серебряного зеркала», это означает, что в его структуре отсутствуют альдегидные группы (C=O). Мы можем предположить, что данное вещество представляет собой углеводород или соединение с гидроксильной группой (OH). В данном случае молекула может иметь структуру простого спирта, например, этилового спирта C2H5OH или изопропилового спирта (CH3)2CHOH.

б) Если органическое соединение дает реакцию «серебряного зеркала», это указывает на наличие альдегидной группы (C=O). Мы можем предположить, что данное вещество представляет собой альдегид. Наиболее известным альдегидом, давшим реакцию «серебряного зеркала», является формальдегид (HCHO).

Таким образом, в зависимости от наличия или отсутствия реакции «серебряного зеркала», можем предложить два варианта структуры органического соединения:
а) Если не наблюдается реакция «серебряного зеркала», структура может быть этиловым спиртом C2H5OH или изопропиловым спиртом (CH3)2CHOH.
б) Если наблюдается реакция «серебряного зеркала», структура может быть формальдегидом HCHO.