РУҚА
33

Шешімі: Гидролиз органического вещества

ЕГЭ · Химия · Тапсырма 33 · Органикалық заттардың құрылысы және жіктелуі
ЖоғарыФИПИ3DC194Толық шешім≈ 15 минутТалдау 9 қадам
Условие

При сжигании образца органического вещества массой 5,22 г получено 5,376 л (н.у.) углекислого газа и 3,78 г воды. При нагревании в присутствии кислоты данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов, один из которых имеет состав $\mathrm{C_3H_6O_2}$.

На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления, указывая единицы измерения физических величин, и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в кислой среде, используя структурные формулы органических веществ.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

9 қадам
1

Рассчитаем количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:

$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{5{,}376\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}24\ \mathrm{моль}$$
2

В одной молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества углерода в образце равно $0{,}24$ моль. Его масса:

$$m(\mathrm C)=0{,}24\ \mathrm{моль}\cdot12\ \mathrm{г/моль}=2{,}88\ \mathrm г$$
3

Найдём количество вещества воды и водорода:

$$n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{3{,}78\ \mathrm г}{18\ \mathrm{г/моль}}=0{,}21\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm H)=2\cdot0{,}21=0{,}42\ \mathrm{моль}$$
4

Масса водорода равна $0{,}42$ г. Масса кислорода в образце:

$$m(\mathrm O)=5{,}22\ \mathrm г-2{,}88\ \mathrm г-0{,}42\ \mathrm г=1{,}92\ \mathrm г$$
5

Количество вещества атомов кислорода:

$$n(\mathrm O)=\dfrac{1{,}92\ \mathrm г}{16\ \mathrm{г/моль}}=0{,}12\ \mathrm{моль}$$
6

Отношение количеств вещества атомов элементов:

$$n(\mathrm C):n(\mathrm H):n(\mathrm O)=0{,}24:0{,}42:0{,}12=4:7:2$$
7

Простейшая формула вещества — $\mathrm{C_4H_7O_2}$. С учётом реакции гидролиза молекулярная формула исходного вещества: $\mathrm{C_8H_{14}O_4}$.

8

Исходное вещество можно представить как смешанный ангидрид пропионовой и 2-гидроксипентановой кислот. Его структурная формула:

$$\mathrm{CH_3CH_2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH_2CH_2CH_3}$$

При гидролизе смешанного ангидрида образуются пропионовая кислота и 2-гидроксипентановая кислота:

$$\mathrm{CH_3CH_2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH_2CH_2CH_3+H_2O\xrightarrow{H^+}CH_3CH_2C(=O)OH+HO-C(=O)-CH(OH)CH_2CH_2CH_3}$$
Жауап

$\mathrm{C_8H_{14}O_4}$; структурная формула $\mathrm{CH_3CH_2C(=O)-O-C(=O)-CH(OH)CH_2CH_2CH_3}$; при гидролизе образуются $\mathrm{CH_3CH_2COOH}$ и $\mathrm{HOOC-CH(OH)-CH_2-CH_2-CH_3}$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают коэффициент 2 при переходе от воды к количеству вещества атомов водорода.

Определяют массу кислорода как массу образца без вычитания масс углерода и водорода.

Записывают только молекулярную, но не структурную формулу вещества.

Не указывают катализатор $\mathrm{H^+}$ при гидролизе в кислой среде.

Қате составляют материальный баланс атомов в уравнении гидролиза.

Закрепить приёмВ теме «Органикалық заттардың құрылысы және жіктелуі» ещё 281 задача — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 33 ЕГЭ, химия

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 9 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Органикалық заттардың құрылысы және жіктелуі»: в ней 282 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.