Вероятно, речь идет об окислении спирта до альдегида (кетоны не дают реакцию "серебряного зеркала"). простейший одноатомный предельный спирт, в котором две метильные группы - это изопропиловый спирт CH₃ - CHOH - CH₃. Предполагая, что речь идет об окислении спирта в альдегид, можно написать обобщенную реакцию окисления и исходя из их молекулярных масс (тоже обобщенных) найти число атомов углерода в спирте и альдегиде и вывести структурную формулу альдегида. СₓH₂ₓ₊₂O [O] - [H₂] > СₓH₂ₓO (Само слово "альдегид" означает "алкоголь дегидрированный". То есть формально реакция окисления спирта - это отщепления двух атомов водорода от молекулы спирта, что и отражено в обобщенной формуле альдегида) Из условия "масса альдегида на 35% меньше массы спирта" не совсем понятно, идет ли речь о молекулярных массах реагента и продукта или о массах реагента и продута. Будем считать, что речь идет о массе - поскольку в задаче дан практический выход, а его вычисляют от фактической массы вещества. Если бы шла речь о разнице в молекулярных массах, то информация о выходе была бы бесполезной. Рассчитаем, разность масс спирта и альдегида. Итак, альдегида получилось (100%-35%) = 65% от массы взятого для реакции спирта. Но это всего лишь 66,8% от теоретического выхода. А 100% выхода составило бы (65% /66,8%)*100% = 97,305% Такое же соотношение должно быть между молекулярными массами спирта и альдегида: M(СₓH₂ₓO) = 97.305% M(СₓH₂ₓ₊₂O)
12х + 2х + 16 = 0,97305 12х + (2х+2) + 16
12х + 2х + 16 = 0,97305 * [12х + (2х+2) + 16] 14х + 16 = 0,97305 [14х + 18] 14х + 16 = 13,6227х + 17,5149 0,3773х = 1,5149 х = 4,015 х ≈ 4 C₄H₁₀O - это бутиловый спирт. Поскольку в состав молекулы спирта входят две метильные группы, то формула бутилового спирта такова: 2-Метилпропанол-1 (изобутиловый спирт, изобутанол) H₃C \ CH - CH₂ - OH / H₃C
При окислении получается альдегид C₄H₈O 2-метилпропаналь (изомасляный альдегид) H₃C H \ / CH - C / \\ H₃C O
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
CH₃ - CHOH - CH₃.
Предполагая, что речь идет об окислении спирта в альдегид, можно написать обобщенную реакцию окисления и исходя из их молекулярных масс (тоже обобщенных) найти число атомов углерода в спирте и альдегиде и вывести структурную формулу альдегида.
СₓH₂ₓ₊₂O [O] - [H₂] > СₓH₂ₓO
(Само слово "альдегид" означает "алкоголь дегидрированный". То есть формально реакция окисления спирта - это отщепления двух атомов водорода от молекулы спирта, что и отражено в обобщенной формуле альдегида)
Из условия "масса альдегида на 35% меньше массы спирта"
не совсем понятно, идет ли речь о молекулярных массах реагента и продукта или о массах реагента и продута. Будем считать, что речь идет о массе - поскольку в задаче дан практический выход, а его вычисляют от фактической массы вещества. Если бы шла речь о разнице в молекулярных массах, то информация о выходе была бы бесполезной.
Рассчитаем, разность масс спирта и альдегида.
Итак, альдегида получилось (100%-35%) = 65% от массы взятого для реакции спирта. Но это всего лишь 66,8% от теоретического выхода. А 100% выхода составило бы (65% /66,8%)*100% = 97,305%
Такое же соотношение должно быть между молекулярными массами спирта и альдегида:
M(СₓH₂ₓO)
= 97.305%
M(СₓH₂ₓ₊₂O)
12х + 2х + 16
= 0,97305
12х + (2х+2) + 16
12х + 2х + 16 = 0,97305 * [12х + (2х+2) + 16]
14х + 16 = 0,97305 [14х + 18]
14х + 16 = 13,6227х + 17,5149
0,3773х = 1,5149
х = 4,015
х ≈ 4
C₄H₁₀O - это бутиловый спирт.
Поскольку в состав молекулы спирта входят две метильные группы, то формула бутилового спирта такова:
2-Метилпропанол-1 (изобутиловый спирт, изобутанол)
H₃C
\
CH - CH₂ - OH
/
H₃C
При окислении получается альдегид C₄H₈O
2-метилпропаналь (изомасляный альдегид)
H₃C H
\ /
CH - C
/ \\
H₃C O
Реакция окисления:
5 С₄H₁₀O + 3 H₂SO₄ + 2 KMnO₄ = 5 C₄H₈O + 8 H₂O + K₂SO₄ + 2 MnSO₄
Проверка равенства по атомам и группам (в ответе писать это не нужно, это для самопроверки):
C) 20 = 20
H) 50+6 = 40+16
O) 5+8 = 5+8
SO₄) 3 = 3
Объяснение:НЕ УВЕРЕН ЧТО ЭТО ПРАВИЛЬНО
Записываем уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Находим молярную массу цинка:
M (Zn) = 65 г/моль
Находим молярную массу серной кислоты:
M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
n — количество вещества (моль)
v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л
ответ: 2,24 л.