Вопрос школьника
При взаимодействии 12 г предельного одноатомного спирта с натрием выделилось 2,24 л водорода (н. у.). Найдите молекулярную формулу спирта и запишите формулы возможных изомеров
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций, согласно которому количество выделившегося газа пропорционально количеству реагирующих веществ.
Из условия задачи известно, что при взаимодействии 12 г предельного одноатомного спирта с натрием выделилось 2,24 л водорода (н. у.). Необходимо определить молекулярную формулу спирта и формулы возможных изомеров.
Сначала найдем количество молей выделившегося водорода:
V = 2,24 л = 0,00224 м3 (при н. у.)
n(H2) = V/Vm = 0,00224/0,0224 = 0,1 моль
Затем определим количество молей спирта, которое участвовало в реакции:
n(CxHyOz) = n(H2)/2 = 0,05 моль
Предположим, что спирт является наименьшей молекулой, тогда его молекулярная масса будет равна сумме масс углерода, водорода и кислорода в молекуле:
M(CxHyOz) = 12x + 1y + 16z
Для определения молекулярной формулы необходимо знать соотношение между x, y и z. Для этого можно использовать информацию о предельном одноатомном спирте, который имеет формулу СnH2n+2O.
Сравнивая формулы предельного одноатомного спирта и неизвестного спирта, можно сделать вывод, что количество атомов углерода и водорода в молекуле неизвестного спирта должно быть таким же, как и в предельном одноатомном спирте. Тогда:
x = n = 1
y = 2n + 2 = 4
z = 0
M(C1H4O) = 12 + 4 + 16*0 = 16 г/моль
Таким образом, молекулярная формула неизвестного спирта — С1H4O.
Существует только один изомер этого спирта — метанол (CH3OH).
Ответ: молекулярная формула спирта — С1H4O, формула возможного изомера — метанол (CH3OH).
