Вопрос школьника
При внутримолекулярной дегидратации некоторого количества первичного спирта выделилось 4,48л алкена, а при межмолекулярной дегидратации образуется 10,2г простого эфира. Какое строение имеет спирт.
Ответ от учителя
Внутримолекулярная дегидратация первичного спирта приводит к образованию алкена, при этом молекула спирта теряет молекулу воды. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O
Из условия задачи известно, что при этой реакции выделилось 4,48 л алкена. Для определения количества вещества алкена необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
V = nRT/P
где V — объем газа, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная, T — температура, P — давление.
Подставляя известные значения, получаем:
n = PV/RT = (1 атм * 4,48 л)/(0,0821 л*атм/моль*К * 298 К) = 0,186 моль
Таким образом, при внутримолекулярной дегидратации первичного спирта образуется 0,186 моль алкена.
Межмолекулярная дегидратация первичного спирта приводит к образованию простого эфира, при этом две молекулы спирта теряют молекулу воды. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2CH3CH2OH → CH3CH2OCH2CH3 + H2O
Из условия задачи известно, что при этой реакции образуется 10,2 г простого эфира. Для определения количества вещества эфира необходимо использовать молярную массу:
m = nM
где m — масса вещества, n — количество вещества, M — молярная масса.
Молярная масса простого эфира (этилового) CH3CH2OCH2CH3 равна 74 г/моль. Подставляя известные значения, получаем:
n = m/M = 10,2 г/74 г/моль = 0,138 моль
Таким образом, при межмолекулярной дегидратации первичного спирта образуется 0,069 моль спирта (0,138 моль/2).
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что при внутримолекулярной дегидратации первичного спирта образуется меньшее количество алкена, чем при межмолекулярной дегидратации. Это связано с тем, что внутримолекулярная дегидратация происходит в пределах одной молекулы спирта, а межмолекулярная — между двумя молекулами. Строение первичного спирта можно определить по его формуле: CH3CH2OH.
