Вопрос школьника
Cложный эфир массой 30 г подвергнут щелочному гидролизу. При этом получено 34 г натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г спирта. Установите молекулярную формулу этого эфира.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы и уравнения реакции гидролиза эфира.
Уравнение реакции гидролиза эфира:
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
где R и R’ — органические радикалы.
Согласно закону сохранения массы, масса продуктов реакции должна равняться массе исходного эфира:
30 г = 34 г + 16 г
Масса полученной натриевой соли соответствует массе преобразованного карбонового радикала RCOO в эфире. Масса спирта соответствует массе преобразованного алкильного радикала R’ в эфире.
Масса карбонового радикала RCOO:
34 г NaRCOO = (34 г / 86 г/моль) * молярная масса RCOO
молярная масса NaRCOO = молярная масса RCOO + молярная масса Na
молярная масса NaRCOO = молярная масса RCOO + 23 г/моль
34 г NaRCOO = (34 г / 86 г/моль) * (молярная масса RCOO + 23 г/моль)
молярная масса RCOO = (34 г / 86 г/моль) * (молярная масса RCOO + 23 г/моль)
молярная масса RCOO = 60 г/моль
Масса алкильного радикала R’:
16 г R’OH = (16 г / 74 г/моль) * молярная масса R’
молярная масса R’ = (16 г / 74 г/моль) * молярная масса R’
молярная масса R’ = 34 г/моль
Таким образом, молярная масса эфира:
молярная масса эфира = молярная масса RCOO + молярная масса R’
молярная масса эфира = 60 г/моль + 34 г/моль
молярная масса эфира = 94 г/моль
Молекулярная формула эфира:
молекулярная масса эфира = n * 94 г/моль
где n — количество молекул эфира в 30 г.
n = 30 г / 94 г/моль = 0,319 моль
Молекулярная формула эфира = масса эфира / молярная масса эфира
Молекулярная формула эфира = 30 г / (0,319 моль * 94 г/моль) = C4H8O2
Ответ: молекулярная формула эфира — C4H8O2.