Решение: Молекулярная формула хлорпроизводного
При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, получили 26,4 г углекислого газа, 5,4 г воды и 13,44 л (н.у.) хлороводорода.
Известно, что это вещество может быть получено взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода (используйте структурную формулу органического вещества).
Решение по шагам
6 шаговВычислим количества вещества продуктов сгорания:
$$n(\mathrm{CO_2})=\frac{26{,}4\ \mathrm{г}}{44\ \mathrm{г/моль}}=0{,}6\ \mathrm{моль}$$Количество воды равно:
$$n(\mathrm{H_2O})=\frac{5{,}4\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}}=0{,}3\ \mathrm{моль}$$При нормальных условиях количество хлороводорода составляет:
$$n(\mathrm{HCl})=\frac{13{,}44\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}6\ \mathrm{моль}$$В $0{,}6$ моль углекислого газа содержится $0{,}6$ моль атомов углерода. В $0{,}3$ моль воды содержится $0{,}6$ моль атомов водорода. В $0{,}6$ моль хлороводорода содержится $0{,}6$ моль атомов хлора. Следовательно, соотношение атомов в веществе равно $1:1:1$.
Простейшая формула вещества — $\mathrm{CHCl}$. С учётом валентности атомов и возможности присоединения двух молекул хлороводорода молекулярная формула вещества равна $\mathrm{C_2H_2Cl_2}$.
Соответствующий углеводород — ацетилен $\mathrm{HC\equiv CH}$. При присоединении двух молекул хлороводорода образуется 1,1-дихлорэтан:
$$\mathrm{HC\equiv CH+2HCl\rightarrow CH_3-CHCl_2}$$$\mathrm{C_2H_2Cl_2}$; структурная формула $\mathrm{CH_3-CHCl_2}$; уравнение: $\mathrm{HC\equiv CH+2HCl\rightarrow CH_3-CHCl_2}$.
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.
Используют неправильный молярный объём газа при нормальных условиях.
Останавливаются на простейшей формуле $\mathrm{CHCl}$ и не определяют молекулярную формулу.
Записывают реакцию замещения вместо присоединения хлороводорода к тройной связи.
Не указывают структурную формулу продукта реакции.