33 задача по химии егэ Органическое вещество А природного происхождения содержит 11,76% по массе азота. При обработке А азотистой кислотой образуется вещество В. Для полного сгорания некоторой порции В требуется 0,672 л (при н.у.) кислорода, при этом образуется 0,672 л углекислого газа и 540 мг воды. В веществе В есть первичный атом углерода, не связанный с функциональными группами, оно взаимодействует со щелочами и реагирует с натрием в мольном соотношении 1:3. Составьте молекулярную и структурную формулы вещества В

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи начнем с анализа информации о веществе A и его производном веществе B.

Шаг 1: Определение молекулярной формулы вещества B

По условию, в составе вещества A содержится 11,76% по массе азота. Это означает, что из 100 г вещества A имеется 11,76 г азота.

Для нахождения молекулярной формулы вещества B сделаем предположение, что у нас есть углеводород, который, по всей видимости, сгорает в кислороде. Мы знаем, что при сгорании вещества B:

Образуется 0,672 л углекислого газа (CO₂) и 540 мг воды (H₂O).0,672 л газа соответствует 0,672 моль (при н.у. 1 моль газа занимает 22,4 л).

Теперь найдем количество атомов углерода и водорода в веществе B.

Количество CO₂: ( n(CO₂) = 0,672 ) моль означает, что в веществе B содержится 0,672 моль углерода.

Молярная масса воды ( H₂O ) составляет 18 г/моль, значит количество воды:
[
n(H₂O) = \frac{540 \text{ мг}}{18 \text{ г/моль}} = \frac{0,54 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,03 \text{ моль}
]

Содержание водорода в 0,03 моль H₂O:
[
n(H) = 0,03 \text{ моль} \times 2 = 0,06 \text{ моль}
]

Таким образом, на данный момент мы имеем:

Углерод (C): 0,672 мольВодород (H): 0,06 моль

Данная информация также указывает на то, что у нас в B может быть какая-то функциональная группа, поскольку оно реагирует с натрием в соотношении 1:3, это может указывать на наличие, например, спиртовой группы (–OH).

Шаг 2: Молекулярная формула

Если мы рассматриваем, что в веществе B (C_nH_m), у нас C/H примерно 0,672/0,06, определим их отношение для соответствующих целых чисел:

[
\text{C:H (отношение)} = \frac{0,672}{0,06} = 11,2 \Rightarrow \text{около } 11
]

Шаг 3: Структурная формула

Вещество B следует оформить как C₁₁H₁₂ с функциональной группой спирта, дающей реакцию с натрием. Однако, учитывая поведение вещества и реакцию с щелочами, более вероятно, что это может быть линейный спирт, например, один из ненасыщенных спиртов ( например: октадиен-1, ограниченный алкен-спирт).

Вывод:

На основании вышеизложенного, можем предположить, что вещество B - это олеиновая кислота или её производные спирт.

Молекулярная формула вещества B может быть записана как C₁₁H₂₄OH.

Структурная формула будет зависеть от истинной структуры, но можно представить это как:

Гидроксильная группа в конце углеводородного «хвоста» (например, нонанол или деканол).

Обратите внимание, что необходимо экспериментальное подтверждение для точного определения.