Решение: Определение формулы хлорорганического вещества
При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, получили $19{,}8\ \text{г}$ углекислого газа, $5{,}4\ \text{г}$ воды и $6{,}72\ \text{л}$ хлороводорода (н.у.).\n\nИзвестно, что это вещество может быть получено взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода.
Проведите необходимые вычисления с указанием единиц измерения и установите молекулярную формулу органического вещества; составьте возможную структурную формулу, однозначно отражающую порядок связи атомов в молекуле; напишите уравнение реакции получения вещества взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода.
Решение по шагам
8 шаговВычислим количество вещества углекислого газа:
$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{19{,}8\ \text{г}}{44\ \text{г/моль}}=0{,}45\ \text{моль}$$Количество атомов углерода в исходном веществе равно количеству вещества $\mathrm{CO_2}$:
$$n(\mathrm{C})=0{,}45\ \text{моль}$$Вычислим количество вещества воды:
$$n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{5{,}4\ \text{г}}{18\ \text{г/моль}}=0{,}30\ \text{моль}$$Вычислим количество вещества хлороводорода при нормальных условиях:
$$n(\mathrm{HCl})=\dfrac{6{,}72\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}30\ \text{моль}$$Количество атомов хлора в исходном веществе равно количеству вещества $\mathrm{HCl}$:
$$n(\mathrm{Cl})=0{,}30\ \text{моль}$$Атомы водорода в продуктах сгорания находятся в воде и хлороводороде:
$$n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})+n(\mathrm{HCl})=2\cdot0{,}30+0{,}30=0{,}90\ \text{моль}$$Установим простейшее соотношение количеств атомов элементов:
$$n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{Cl})=0{,}45:0{,}90:0{,}30=3:6:2$$Молекулярная формула вещества: $\mathrm{C_3H_6Cl_2}$. Для получения такого соединения две молекулы хлороводорода присоединяются к тройной связи пропина. По правилу Марковникова образуется 2,2-дихлорпропан.
$$\mathrm{CH_3-C\equiv CH+2HCl\rightarrow CH_3-CCl_2-CH_3}$$$\mathrm{C_3H_6Cl_2}$; структурная формула $\mathrm{CH_3-CCl_2-CH_3}$; $\mathrm{CH_3-C\equiv CH+2HCl\rightarrow CH_3-CCl_2-CH_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают водород, входящий в состав хлороводорода.
Для нормальных условий используют неправильный молярный объём газа вместо $22{,}4\ \text{л/моль}$.
Записывают присоединение только одной молекулы $\mathrm{HCl}$ к алкину.
В качестве продукта присоединения указывают монохлорпроизводное вместо дихлорпроизводного.
Не используют структурные формулы в уравнении реакции.