При сгорании 36,15 г органического вещества А образуется 26,88 л (н.у.) углекислого газа, 10,8 г воды и 6,72 л (н.у.) хлороводорода. Известно, что 1 моль вещества А реагирует с 4 моль гидроксида натрия, взятого в виде водного раствора. При этом образуется

8 октября 2025
Химия

Условие:

При сгорании 36,15 г органического вещества А образуется 26,88 л (н.у.) углекислого газа, 10,8 г воды и 6,72 л (н.у.) хлороводорода. Известно, что 1 моль вещества А реагирует с 4 моль гидроксида натрия, взятого в виде водного раствора. При этом образуется соединение циклического строения, в состав которого входят кислородсодержащие функциональные группы, которые занимают 1,3,5-положение по отношению друг к другу. Напишите уравнение реакции 1 моль вещества А с 4 моль гидроксида натрия, взятого в виде водного раствора.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения
физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества А;
2) составьте возможную структурную формулу органического вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции, протекающей между 1 молью вещества А с 4 молями гидроксида натрия ,взятого в виде водного раствора.

Решение:

Для решения задачи, давайте последовательно выполним все необходимые шаги.

Шаг 1: Вычисление молекулярной формулы органического вещества А

1. Определим количество углекислого газа (CO₂):
- Объем углекислого газа: 26,88 л (н.у.)
- По закону Бойля-Мариотта, 1 моль газа занимает 22,4 л при нормальных условиях.
- Количество моль CO₂:
\[
n_{CO₂} = \frac{26,88 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 1,2 \, \text{моль}
\]

2. Определим колич...: - Масса воды: 10,8 г - Молярная масса H₂O = 18 г/моль. - Количество моль H₂O: \[ n_{H₂O} = \frac{10,8 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 0,6 \, \text{моль} \] 3. : - Объем хлороводорода: 6,72 л (н.у.) - Количество моль HCl: \[ n_{HCl} = \frac{6,72 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,3 \, \text{моль} \] 4. : - Из уравнения реакции видно, что: - 1 моль A дает 1,2 моль CO₂, 0,6 моль H₂O и 0,3 моль HCl. - Учитывая, что 1 моль A дает 1 моль CO₂, 1 моль H₂O и 1 моль HCl, мы можем установить соотношение: - Углерод (C): 1,2 моль CO₂ → 1,2 моль C - Водород (H): 0,6 моль H₂O → 1,2 моль H (0,6 моль H₂O дает 1,2 моль H) - Хлор (Cl): 0,3 моль HCl → 0,3 моль Cl 5. : - C: 1,2 - H: 1,2 - Cl: 0,3 - О: 0,6 (из H₂O) 6. : - Учитывая, что у нас 1,2 моль C, 1,2 моль H, 0,3 моль Cl и 0,6 моль O, мы можем привести к целым числам: - Умножим на 5 (чтобы избавиться от дробей): - C: 6 - H: 6 - Cl: 1,5 (округляем до 3) - O: 3 Таким образом, молекулярная формула вещества А: C₆H₁₂Cl₃O₃. С учетом того, что в соединении присутствуют кислородсодержащие функциональные группы, которые занимают 1,3,5-положение, можно предположить, что это может быть циклическое соединение, например, циклический спирт или кетон. Предположим, что это циклический спирт с тремя хлорами и тремя гидроксильными группами. Структурная формула может выглядеть следующим образом: Учитывая, что 1 моль вещества А реагирует с 4 молями NaOH, уравнение реакции будет выглядеть следующим образом: \[ C{12}Cl3 + 4 NaOH \rightarrow C{9}Na3 + 3 HCl + 3 H_2O \] Где: - \(C{12}Cl3\) — органическое вещество А, - \(NaOH\) — гидроксид натрия, - \(C{9}Na3\) — продукт реакции (натриевая соль), - \(HCl\) — хлороводород, - \(H_2O\) — вода. Таким образом, мы выполнили все шаги для решения задачи.