Вопрос школьника
При взаимодействии первичного предельного одноатомного спирта с натрием выделилось 8,96 л газа (н. у.). При дегидратации той же массы спирта образуется алкен массой 56 г. Установите все возможные структурные формулы спирта
Ответ от учителя
Из условия задачи известно, что при взаимодействии первичного предельного одноатомного спирта с натрием выделилось 8,96 л газа (н. у.). Это говорит о том, что произошло реакция обмена, в результате которой образовался газ. Так как спирт был первичным, то в результате реакции образовался алкан и водород. Общее уравнение реакции обмена для первичного спирта выглядит следующим образом:
R-CH2-OH + Na → R-CH2-ONa + 1/2H2↑
где R — углеводородный радикал.
Таким образом, можно предположить, что первичный спирт имеет формулу R-CH2-OH, где R — любой углеводородный радикал.
Далее, из условия задачи известно, что при дегидратации той же массы спирта образуется алкен массой 56 г. Дегидратация — это реакция удаления молекулы воды из молекулы спирта. Общее уравнение реакции дегидратации первичного спирта выглядит следующим образом:
R-CH2-OH → R-CH=CH2 + H2O↑
Таким образом, можно записать уравнение масс для данной реакции:
M(R-CH2-OH) = M(R-CH=CH2) + M(H2O)
где M — молярная масса.
Из условия задачи известна масса образовавшегося алкена — 56 г. Молярная масса алкена равна 56 г/моль, так как масса алкена равна его молярной массе. Молярная масса воды равна 18 г/моль. Таким образом, можно записать уравнение масс:
M(R-CH2-OH) = 56 г/моль + 18 г/моль = 74 г/моль
Теперь можно перейти к поиску возможных структурных формул спирта. Для этого нужно рассмотреть все возможные углеводородные радикалы R, которые могут быть присоединены к молекуле CH2-OH.
Например, если R = CH3, то молярная масса спирта будет равна:
M(CH3-CH2-OH) = 15 г/моль + 2*12 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 62 г/моль
Таким образом, данная структурная формула не подходит, так как молярная масса спирта должна быть равна 74 г/моль.
Аналогично можно рассмотреть другие возможные углеводородные радикалы и прийти к выводу, что возможные структурные формулы спирта — это C3H7OH (пропанол) и C4H9OH (бутанол).
