33

Решение: Формула и бромирование диена

ЕГЭ · Химия · Задание 33 · Строение и классификация органических веществ
ВысокаяФИПИC5C139Развёрнутое решение≈ 10 минутРазбор в 6 шагов
Условие

При сжигании образца органического вещества А получено 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 0,9 г воды и 16,2 г бромоводорода. Данное вещество А может быть получено присоединением избытка брома к соответствующему углеводороду Б. Также известно, что при бромировании этого углеводорода Б в условиях недостатка брома возможно образование структурных изомеров.

На основании данных условия задания: 1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества; 2) запишите молекулярную формулу органического вещества А; 3) составьте возможную структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 4) напишите уравнение реакции получения данного вещества А взаимодействием соответствующего углеводорода Б с избытком брома.

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

6 шагов
1

Вычислим количества веществ продуктов сгорания:

$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{4{,}48}{22{,}4}=0{,}20\ \text{моль};\quad n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{0{,}9}{18}=0{,}05\ \text{моль};\quad n(\mathrm{HBr})=\dfrac{16{,}2}{81}=0{,}20\ \text{моль}$$
2

Количество атомов углерода равно количеству вещества углекислого газа. Количество атомов водорода складывается из водорода воды и бромоводорода:

$$n(\mathrm C)=0{,}20;\quad n(\mathrm H)=2\cdot0{,}05+0{,}20=0{,}30;\quad n(\mathrm{Br})=0{,}20$$
3

Получаем соотношение атомов:

$$n(\mathrm C):n(\mathrm H):n(\mathrm{Br})=0{,}20:0{,}30:0{,}20=2:3:2$$
4

Простейшая формула вещества имеет вид $\mathrm{C_2H_3Br_2}$. Однако вещество А образуется присоединением избытка брома к углеводороду. Условия о возможности образования структурных изомеров при недостатке брома указывают на сопряжённый диен — бута-1,3-диен $\mathrm{C_4H_6}$. При присоединении двух молекул брома образуется тетрабромпроизводное, поэтому молекулярная формула вдвое больше простейшей.

$$\mathrm{C_4H_6Br_4}$$
5

Возможная структурная формула вещества А — 1,2,3,4-тетрабромбутан:

$$\mathrm{CH_2Br-CHBr-CHBr-CH_2Br}$$

Реакция получения вещества А из бута-1,3-диена при избытке брома:

$$\mathrm{CH_2{=}CH-CH{=}CH_2+2Br_2\rightarrow CH_2Br-CHBr-CHBr-CH_2Br}$$
Ответ

Простейшая формула — $\mathrm{C_2H_3Br_2}$, молекулярная формула вещества А — $\mathrm{C_4H_6Br_4}$. Возможная структура: $\mathrm{CH_2Br-CHBr-CHBr-CH_2Br}$. Вещество получают реакцией $\mathrm{CH_2{=}CH-CH{=}CH_2+2Br_2\rightarrow CH_2Br-CHBr-CHBr-CH_2Br}$.

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

Где здесь ошибаются

При вычислении количества атомов водорода учитывают только воду и забывают водород бромоводорода.

Принимают простейшую формулу $\mathrm{C_2H_3Br_2}$ за молекулярную.

Записывают присоединение только одной молекулы брома, хотя исходный углеводород содержит две двойные связи.

Используют этен вместо бута-1,3-диена и не учитывают образование структурных изомеров при частичном бромировании.

Закрепить приёмВ теме «Строение и классификация органических веществ» ещё 281 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 33 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Строение и классификация органических веществ»: в ней 282 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.