Какова молекулярная формула полученного продукта при нагревании предельного одноатомного спирта до 130 градусов

Содержание: Молекулярная формула продукта при нагревании спирта с серной кислотой

Пояснение:
При нагревании предельного одноатомного спирта (мы предполагаем, что это этиловый спирт - C2H5OH) до 130 градусов в присутствии концентрированной серной кислоты (H2SO4), происходит дегидратация спирта - это реакция, в результате которой из спирта отщепляется молекула воды (H2O).

Мы знаем, что молярная масса полученного продукта больше исходного спирта в 1.609 раза. Из этого можно сделать вывод, что полученный продукт содержит больше атомов, чем исходный спирт.

Для определения молекулярной формулы продукта, необходимо знать молекулярную формулу исходного спирта, C2H5OH.

Массовое отношение водорода к углероду и кислороду в молекуле спирта равно 9:3:1. Так как при дегидратации спирта отщепляется одна молекула воды, массовое отношение гидрогена к углероду и кислороду в полученном продукте будет также 9:3:1.

Определим массовую долю гидрогена (H), углерода (C) и кислорода (O) в исходном спирте C2H5OH:

- Масса углерода = (12 г/моль) * 2 = 24 г/моль.
- Масса водорода = (1 г/моль) * 6 = 6 г/моль.
- Масса кислорода = (16 г/моль) * 1 = 16 г/моль.

Суммарная молярная масса исходного спирта C2H5OH равна:
(12 * 2) + (1 * 6) + 16 = 46 г/моль.

Далее, найдем массовую долю гидрогена (H), углерода (C) и кислорода (O) в полученном продукте:

- Масса углерода в продукте = (12 г/моль) * x.
- Масса водорода в продукте = (1 г/моль) * (1.609 * 6) = 9.654 г/моль.
- Масса кислорода в продукте = (16 г/моль) * x.

Суммарная молярная масса полученного продукта равна:
(12 * x) + 9.654 + (16 * x) = (28 * x) + 9.654.

Мы знаем, что молярная масса полученного продукта больше исходного спирта в 1.609 раза:

(28 * x) + 9.654 = 1.609 * 46.
28x + 9.654 = 73.714.
28x = 73.714 - 9.654.
28x = 64.06.
x = 64.06 / 28.
x = 2.288.

Таким образом, полученный продукт имеет массовую долю углерода 2.288 г/моль и массовую долю кислорода 2.288 г/моль.

Молекулярная формула продукта:

- Углерод: 2.288 г/моль = (2.288 г/моль) / (12 г/моль) = 0.1913 моль. Округляем до 0.19
- Водород: 9.654 г/моль = (9.654 г/моль) / (1 г/моль) = 9.654 моль.
- Кислород: 2.288 г/моль = (2.288 г/моль) / (16 г/моль) = 0.143 моль. Округляем до 0.14

Таким образом, молекулярная формула продукта при нагревании предельного одноатомного спирта до 130 градусов в присутствии концентрированной серной кислоты будет CH1.9O0.14.

Доп. материал: Найдите молекулярную формулу продукта при нагревании метилового спирта до 130 градусов в присутствии концентрированной серной кислоты, если его молярная масса больше исходного спирта в 1.609 раза.

Совет: Для понимания молекулярной формулы продукта при нагревании спирта с серной кислотой, важно знать молярные массы исходного спирта и продукта, а также массовое отношение элементов в молекуле спирта.

Дополнительное упражнение: Найдите молекулярную формулу продукта при нагревании пропилового спирта (C3H7OH) до 130 градусов в присутствии концентрированной серной кислоты, если его молярная масса больше исходного спирта в 1.609 раза.