При сгорании 10,1 г органического вещества образовалось 4,48 л углекислого газа, 3,6 г воды и 7,3 г хлороводорода. Относительная плотность паров этого вещества по азоту равна 1,8036. Найти молекулярную формулу вещества, составить структурную формулу, назвать. Какое количество будет образовываться при его взаимодействии при нагревании с металлическим натрием?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем молекулярную формулу органического вещества.

Найдем количество молей каждого вещества:

Моля углекислого газа: n(CO2) = m/M = 4,48/44 = 0,102 моль
Моля воды: n(H2O) = m/M = 3,6/18 = 0,2 моль
Моля хлороводорода: n(HCl) = m/M = 7,3/36,5 = 0,2 моль

Далее составим уравнение реакции сгорания органического вещества:

CₓHᵧ + zO₂ → aCO₂ + bH₂O + cHCl

Из данных задачи мы знаем, что все кислород и водород исходят из вещества, поэтому:

a = 0,2 (из молей воды)
b = 0,2 (из молей воды)
z = a2 + b2 + c1 => 20,2 + 20,2 + c1 = 0,102
c = 0,102 - 0,4 = 0,002

Таким образом, уравнение реакции сгорания органического вещества выглядит следующим образом:

CₓHᵧ + 0,102O₂ → 0,102CO₂ + 0,2H₂O + 0,002HCl

Теперь найдем молекулярную формулу органического вещества.

Масса углерода в CO2: 0,102 моль 12 = 1,22 г
Масса водорода в H2O: 0,2 моль 1 = 0,2 г

Теперь найдем массу углерода в исходном органическом веществе:

Масса углерода в органическом веществе: 10,1 - 1,22 - 0,2 = 8,68 г

На основе массы углерода можно оценить количество углерода: Cₓ = 8,68/12 = 0,72 моль

Таким образом, молекулярная формула органического вещества - C₇H₁₂.

Структурная формула и название вещества:

Структурная формула: гептан (н-гептан)

Теперь оценим количество молей углерода и водорода, образующихся при его взаимодействии с металлическим натрием.

M(C₇H₁₂) = 7 * 12 + 12 = 84 г/моль
M(Na) = 23 г/моль

Масса вещества C₇H₁₂: 10,1 г
Количество молей C₇H₁₂: n(C₇H₁₂) = m/M = 10,1/84 = 0,12 моль

При взаимодействии C₇H₁₂ с Na образуется метан (CH₄) и натриевая соль кислоты, содержащая водород:

C₇H₁₂ + 2Na -> CH₄ + Na₃C₇H₁₁

Таким образом, при взаимодействии 10,1 г н-гептана с металлическим натрием образуется 0,12 моль метана и натриевая соль гептановой кислоты.