Вопрос школьника
При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди(II) получили 9,73 г альдегида, 8,65 г меди и воду. Определите молекулярную формулу исходного спирта
Ответ от учителя
При окислении предельного одноатомного спирта оксидом меди(II) происходит образование альдегида и меди, а также выделяется вода. Это означает, что медь(II) окисляет спирт до альдегида, а сама превращается в медь.
Массовая доля меди в полученном продукте составляет:
m(Cu) = 8,65 г
m(алдегид) = 9,73 г
m(вода) = ?
Массовая доля меди в продукте:
m(Cu) / m(продукт) = x
x = m(Cu) / (m(Cu) + m(алдегид) + m(вода))
x = 8,65 г / (8,65 г + 9,73 г + m(вода))
x = 0,308
Массовая доля кислорода в альдегиде:
m(O) = 2 * m(H) + m(C) — m(алдегид)
m(O) = 2 * 1,0079 г + 12,011 г — 9,73 г
m(O) = 4,2929 г
Массовая доля кислорода в продукте:
m(O) / m(продукт) = y
y = m(O) / (m(Cu) + m(алдегид) + m(вода))
y = 4,2929 г / (8,65 г + 9,73 г + m(вода))
y = 0,153
Массовая доля водорода в альдегиде:
m(H) = 2 * m(O) + m(C) — m(алдегид)
m(H) = 2 * 1,0079 г + 12,011 г — 9,73 г
m(H) = 3,2929 г
Массовая доля водорода в продукте:
m(H) / m(продукт) = z
z = m(H) / (m(Cu) + m(алдегид) + m(вода))
z = 3,2929 г / (8,65 г + 9,73 г + m(вода))
z = 0,117
Массовая доля углерода в альдегиде:
m(C) = m(алдегид) — 2 * m(H) — m(O)
m(C) = 9,73 г — 2 * 1,0079 г — 4,2929 г
m(C) = 3,4142 г
Массовая доля углерода в продукте:
m(C) / m(продукт) = w
w = m(C) / (m(Cu) + m(алдегид) + m(вода))
w = 3,4142 г / (8,65 г + 9,73 г + m(вода))
w = 0,121
Молекулярная формула исходного спирта может быть определена по массовым долям его элементов. Для этого необходимо сравнить массовые доли углерода, водорода и кислорода в исходном спирте с массовыми долями этих элементов в известных молекулах спиртов.
Например, для метанола (CH3OH) массовые доли элементов составляют:
m(C) = 12,011 г / моль
m(H) = 1,0079 г / моль
m(O) = 15,999 г / моль
Массовые доли элементов в метаноле:
w(C) = 1 / (1 + 4 + 1) = 0,2
w(H) = 4 / (1 + 4 + 1) = 0,8
w(O) = 1 / (1 + 4 + 1) = 0,2
Сравнивая массовые доли элементов в исходном спирте с массовыми долями элементов в метаноле, можно сделать вывод, что исходный спирт имеет формулу CH3OH.
Таким образом, исходный спирт имеет молекулярную формулу CH3OH.
