Решение: Определение формулы спирта
При сгорании 21,6 г органического вещества получили 31,36 л углекислого газа (н.у.) и 14,4 г воды. Известно, что это вещество вступает в реакцию этерификации с уксусной кислотой.
Решение по шагам
10 шаговВычислим количество вещества углекислого газа при н.у.:
$$n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{31{,}36\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}} = 1{,}4\ \mathrm{моль}$$Следовательно, количество вещества атомов углерода в исходном веществе равно 1,4 моль, а их масса составляет:
$$m(\mathrm{C}) = 1{,}4\ \mathrm{моль} \cdot 12\ \mathrm{г/моль} = 16{,}8\ \mathrm{г}$$Найдём количество воды и атомов водорода:
$$n(\mathrm{H_2O}) = \dfrac{14{,}4\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}8\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H}) = 2 \cdot 0{,}8 = 1{,}6\ \mathrm{моль}$$Масса водорода равна 1,6 г. Масса кислорода в исходном веществе определяется по разности:
$$m(\mathrm{O}) = 21{,}6 - 16{,}8 - 1{,}6 = 3{,}2\ \mathrm{г}$$Количество вещества атомов кислорода составляет:
$$n(\mathrm{O}) = \dfrac{3{,}2\ \mathrm{г}}{16\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}2\ \mathrm{моль}$$Установим простейшее соотношение атомов в веществе:
$$n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{O}) = 1{,}4:1{,}6:0{,}2 = 7:8:1$$Простейшая формула вещества — $\mathrm{C_7H_8O}$. Его молярная масса равна:
$$M(\mathrm{C_7H_8O}) = 7 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 16 = 108\ \mathrm{г/моль}$$Масса сгоревшего вещества соответствует 0,2 моль вещества: $21{,}6\ \mathrm{г} : 108\ \mathrm{г/моль} = 0{,}2\ \mathrm{моль}$. Следовательно, молекулярная формула совпадает с простейшей: $\mathrm{C_7H_8O}$.
Вещество может быть бензиловым спиртом, его структурная формула — $\mathrm{C_6H_5CH_2OH}$.
При взаимодействии бензилового спирта с уксусной кислотой образуются бензилацетат и вода:
$$\mathrm{C_6H_5CH_2OH + CH_3COOH \rightleftharpoons C_6H_5CH_2OCOCH_3 + H_2O}$$Молекулярная формула: $\mathrm{C_7H_8O}$; структурная формула: $\mathrm{C_6H_5CH_2OH}$; уравнение: $\mathrm{C_6H_5CH_2OH + CH_3COOH \rightleftharpoons C_6H_5CH_2OCOCH_3 + H_2O}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают, что в одной молекуле воды содержатся два атома водорода.
Определяют массу кислорода не по разности.
Записывают только простейшую формулу без проверки молярной массы.
Составляют реакцию замещения вместо реакции этерификации.
Не используют структурные формулы в уравнении реакции.