При сжигании вещества а массой 10,71 г образовалось 18,48 г углекислого газа, 3,136 л
(н. у.) хлороводорода и вода. известно, что вещество а образуется при присоединении хлора
к углеводороду б, содержащему только вторичные атомы углерода. на основании данных
:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых
величин) и установите молекулярную формулу вещества а;
2) составьте структурную формулу вещества а, которая однозначно отражает порядок
связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества а присоединением хлора к
углеводороду б, используя структурную формулу вещества.

Общая формула вещества А – CxHyClz
n(CO2) = m : M = 18,48 : 44 = 0,42 моль
n(C) = n(CO2) = 0,42 моль
m(C) = n · M = 0,42 · 12 = 5,04 г
n(HCl) = V : VM = 3,136 : 22,4 = 0,14 моль
n(Cl) = n(HCl) = 0,14 моль
m(Cl) = n · M = 0,14 · 35,5 = 4,97 г
m(H) = 10,71 – 5,04 – 4,97 = 0,7 г
n(H) = m : M = 0,7 : 1 = 0,7 моль
Найдем соотношение:
x : y : z = 0,42 : 0,7 : 0,14 = 3 : 5 : 1 = 6 : 10 : 2
Молекулярная формула – С6H10Cl2.
Уравнение реакции:
С6H10+Сl2->С6H10Cl2.

Для решения данной задачи проведем следующие вычисления:

1) Для начала определим количество вещества амассой 10,71 г. Для этого воспользуемся формулой:

n = m/M,

где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярную массу вещества а можно найти, зная массу углекислого газа:

m(CO2) = 18,48 г

M(CO2) = 44 г/моль (это молярная масса углекислого газа).

Тогда количество вещества а будет:

n = 18,48 г / 44 г/моль ≈ 0,42 моль.

2) Теперь определим количество вещества хлороводорода, образовавшегося при сжигании вещества а. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

По условию, объем хлороводорода равен 3,136 л (н.у.) (нормальных условиях).

Теперь можем определить количество вещества хлороводорода:

n(HCl) = V × P/(RT),

где P - давление в нормальных условиях (1 атм), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л × атм/(моль × К)), T - температура в К.

Значит:

n(HCl) = 3,136 л × 1 атм / ((0,0821 л × атм/(моль × К)) × 273 К) ≈ 0,14 моль.

3) Теперь найдем количество углеводорода по формуле:

n(CnHm) = n(HCl)/2 = 0,14 моль / 2 ≈ 0,07 моль.

Так как в углеводороде б имеются только вторичные атомы углерода, то формула этого углеводорода будет представлена как CnH2n.

Подставим полученные значения в уравнение:

n(CnH2n) = 0,07 моль,

откуда находим, что n = 7 вещество б.

4) Теперь можем составить структурную формулу вещества а. Учитывая, что при присоединении хлора к углеводороду б истекает реакция, получим:

n(C7H14) + Cl2 → C7H14Cl2.

5) Уравнение реакции получения вещества а присоединением хлора к углеводороду б будет выглядеть следующим образом:

C7H14 + Cl2 → C7H14Cl2.

Таким образом, молекулярная формула вещества а - это C7H14, структурная формула представляет собой цепь из 7 атомов углерода, связанных одинарными связями, и два атома хлора прикреплены к этой цепи.