РУҚА
33

Решение: Формула и гидролиз сложного эфира

ЕГЭ · Химия · Задание 33 · Кислородсодержащие органические вещества
ВысокаяФИПИ525BDCРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 49,31%, кислорода — 43,84%, при нагревании реагирует с водным раствором гидроксида натрия, образуя этанол и соль органической кислоты.

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 исходного вещества с водным раствором гидроксида натрия, используя структурные формулы органических веществ.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Для расчёта возьмём $100\ \mathrm{г}$ исходного вещества. Тогда массы элементов равны: $m(\mathrm{C})=49{,}31\ \mathrm{г}$, $m(\mathrm{O})=43{,}84\ \mathrm{г}$, $m(\mathrm{H})=100-49{,}31-43{,}84=6{,}85\ \mathrm{г}$.

$$m(\mathrm{H})=6{,}85\ \mathrm{г}$$
2

Вычислим количества веществ атомов элементов: $n(\mathrm{C})=49{,}31\ \mathrm{г}/12\ \mathrm{г\cdot mol^{-1}}=4{,}109\ \mathrm{mol}$; $n(\mathrm{H})=6{,}85\ \mathrm{г}/1\ \mathrm{г\cdot mol^{-1}}=6{,}85\ \mathrm{mol}$; $n(\mathrm{O})=43{,}84\ \mathrm{г}/16\ \mathrm{г\cdot mol^{-1}}=2{,}74\ \mathrm{mol}$.

$$n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{O})=4{,}109:6{,}85:2{,}74$$
3

Разделим полученные значения на наименьшее значение $2{,}74\ \mathrm{mol}$: $n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{O})=1{,}5:2{,}5:1$. Умножением на $2$ получаем простейшую формулу $\mathrm{C_3H_5O_2}$.

$$\mathrm{C:H:O}=3:5:2$$
4

Вещество вступает в щелочной гидролиз с образованием этанола, поэтому оно является сложным эфиром. Формула диэтилового эфира щавелевой кислоты — $\mathrm{C_2H_5OOC{-}COOC_2H_5}$, то есть $\mathrm{C_6H_{10}O_4}$. Эта формула соответствует удвоенной простейшей формуле.

$$\left(\mathrm{C_3H_5O_2}\right)_2=\mathrm{C_6H_{10}O_4}$$

При нагревании диэтиловый эфир щавелевой кислоты подвергается щелочному гидролизу. Образуются этанол и оксалат натрия.

$$\mathrm{C_2H_5OOC{-}COOC_2H_5+2NaOH\xrightarrow{t}2C_2H_5OH+NaOOC{-}COONa}$$
Ответ

Молекулярная формула: $\mathrm{C_6H_{10}O_4}$; структурная формула: $\mathrm{C_2H_5OOC{-}COOC_2H_5}$; реакция: $\mathrm{C_2H_5OOC{-}COOC_2H_5+2NaOH\xrightarrow{t}2C_2H_5OH+NaOOC{-}COONa}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не вычитают массу углерода и кислорода из массы образца при нахождении массы водорода.

Останавливаются на простейшей формуле $\mathrm{C_3H_5O_2}$ и не устанавливают молекулярную формулу.

Записывают гидролиз сложного эфира без коэффициента $2$ перед гидроксидом натрия и этанолом.

Указывают молекулярную формулу, но не приводят структурную формулу, отражающую порядок связей атомов.

Закрепить приёмВ теме «Кислородсодержащие органические вещества» ещё 236 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 33 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Кислородсодержащие органические вещества»: в ней 237 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.