2.1.9. Кислородсодержащие органические соединения Органические вещества, молекулы которых включают, помимо углерода и водорода другие элементы периодической системы называют производными углеводородов.
Производные углеводородов, содержащие в своих молекулах кислород, называют кислородсодержащими органическими соединениями. Представителями кислородсодержащих органических соединений являются: спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и некоторые другие вещества.
Спиртами называются производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены функциональными гидроксогруппами. Если гидроксогруппой замещён один атом водорода, то спирт называется одноатомным, если два и более атомов водорода, то многоатомным. Например:
form_31.tif
Важно подчеркнуть, что при одном и том же атоме углерода не может находиться более одной гидроксогруппы.
Систематические названия спиртов производятся добавлением суффикса -ол к названию соответствующего углеводорода и при необходимости указанием номера атома углерода, при котором находится группа –ОН:
СН3–СОН–СН3.
пропанол-2
Спирты, в отличие от неорганических оснований, при растворении в воде не диссоциируют и не образуют аниона ОН–.
Альдегидами называются производные углеводородов, содержащие альдегидную функциональную группу:
form_32.wmf
например,
form_33.wmf
Систематические названия альдегидов производятся добавлением суффикса – аль к названию соответствующего углеводорода.
Кетонами называются производные углеводородов, содержащие карбонильную группу
form_34.wmf
соединённую с двумя углеводородными радикалами. Например,
form_35.wmf
Систематические названия кетонов производятся добавлением суффикса -он к названию соответствующего углеводорода и при необходимости указанием номера атома углерода, при котором находится карбонильная группа.
Карбоновыми кислотами называются производные углеводородов, содержащие карбоксильную функциональную группу:
form_36.tif
например:
form_37.tif
Следует подчеркнуть, что фрагмент
form_38.tif
рассматривается в органической химии в качестве единой функциональной карбоксильной группы, хотя формально состоит из двух групп – карбонильной и гидроксогруппы.
(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,
Органические вещества, молекулы которых включают, помимо углерода и водорода другие элементы периодической системы называют производными углеводородов.
Производные углеводородов, содержащие в своих молекулах кислород, называют кислородсодержащими органическими соединениями. Представителями кислородсодержащих органических соединений являются: спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и некоторые другие вещества.
Спиртами называются производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены функциональными гидроксогруппами. Если гидроксогруппой замещён один атом водорода, то спирт называется одноатомным, если два и более атомов водорода, то многоатомным. Например:
form_31.tif
Важно подчеркнуть, что при одном и том же атоме углерода не может находиться более одной гидроксогруппы.
Систематические названия спиртов производятся добавлением суффикса -ол к названию соответствующего углеводорода и при необходимости указанием номера атома углерода, при котором находится группа –ОН:
СН3–СОН–СН3.
пропанол-2
Спирты, в отличие от неорганических оснований, при растворении в воде не диссоциируют и не образуют аниона ОН–.
Альдегидами называются производные углеводородов, содержащие альдегидную функциональную группу:
form_32.wmf
например,
form_33.wmf
Систематические названия альдегидов производятся добавлением суффикса – аль к названию соответствующего углеводорода.
Кетонами называются производные углеводородов, содержащие карбонильную группу
form_34.wmf
соединённую с двумя углеводородными радикалами. Например,
form_35.wmf
Систематические названия кетонов производятся добавлением суффикса -он к названию соответствующего углеводорода и при необходимости указанием номера атома углерода, при котором находится карбонильная группа.
Карбоновыми кислотами называются производные углеводородов, содержащие карбоксильную функциональную группу:
form_36.tif
например:
form_37.tif
Следует подчеркнуть, что фрагмент
form_38.tif
рассматривается в органической химии в качестве единой функциональной карбоксильной группы, хотя формально состоит из двух групп – карбонильной и гидроксогруппы.
Карбоновые кислоты,
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.