Вопрос школьника
При щелочном гидролизе 2,2 г сложного эфира получено 1,7 г натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 1,5 г спирта. Установите формулу сложного эфира
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции гидролиза сложного эфира:
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
где R и R’ — органические радикалы.
Из уравнения видно, что при гидролизе сложного эфира образуется натриевая соль кислоты и спирт. Масса натриевой соли кислоты, полученной при гидролизе, равна 1,7 г, а масса спирта — 1,5 г. Следовательно, масса исходного сложного эфира равна:
m(сложного эфира) = m(натриевой соли кислоты) + m(спирта) = 1,7 г + 1,5 г = 3,2 г
Теперь можно найти количество молей исходного сложного эфира:
n(сложного эфира) = m(сложного эфира) / M(сложного эфира)
где M(сложного эфира) — молярная масса сложного эфира.
Для нахождения молярной массы сложного эфира необходимо знать его формулу. Обозначим ее как CxHyOz. Тогда уравнение реакции гидролиза можно записать в виде:
CxHyOz + NaOH → CxHyOzNa + R’OH
Из уравнения видно, что количество молей натриевой соли кислоты равно количеству молей сложного эфира. Поэтому количество молей натриевой соли кислоты можно выразить через массу и молярную массу:
n(натриевой соли кислоты) = m(натриевой соли кислоты) / M(натриевой соли кислоты)
Таким образом, количество молей исходного сложного эфира равно:
n(сложного эфира) = n(натриевой соли кислоты) = m(натриевой соли кислоты) / M(натриевой соли кислоты) = 1,7 г / M(натриевой соли кислоты)
Осталось найти молярную массу натриевой соли кислоты. По условию задачи, это предельная одноосновная кислота. Такими кислотами являются, например, масляная кислота (C17H34O2) или стеариновая кислота (C18H36O2). Пусть формула кислоты, образующейся при гидролизе, имеет вид CxHyO2. Тогда молярная масса натриевой соли кислоты равна:
M(натриевой соли кислоты) = m(натриевой соли кислоты) / n(натриевой соли кислоты) = 1,7 г / n(сложного эфира)
Теперь можно выразить молярную массу сложного эфира через количество молей и массу:
M(сложного эфира) = m(сложного эфира) / n(сложного эфира) = 3,2 г / n(сложного эфира)
Подставляя найденные значения, получаем:
M(натриевой соли кислоты) = 1,7 г / n(сложного эфира)
M(сложного эфира) = 3,2 г / n(сложного эфира)
Сравнивая эти два уравнения, можно установить соотношение между молярными массами натриевой соли кислоты и сложного эфира:
M(натриевой соли кислоты) = 1,88 * M(сложного эфира)
Таким образом, формула сложного эфира имеет вид C4H8O2.
