33.02 Все темы ("Без спойлеров")

1. Общую схему горения органического вещества можно представить как:

Орг.вещество + O₂ → CO₂ + Н₂О + HCl

Из условия задачи нам известны масса образовавшегося углекислого газа, масса образовавшейся воды и объем выделившегося хлороводорода. Найдем их количества вещества:

n(СO₂) = m(СO₂) / M(СO₂) = 61,6 / 44 = 1,4 моль

n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 10,8 / 18 = 0,6 моль

n(HCl) = V(HCl) / Vm(HCl) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

2. От количества веществ перейдем к количеству атомов. 

Атомы углерода в исходных веществах есть только в неизвестном органическом соединении, а в продуктах - только в углекислом газе. Следовательно, все атомы углерода, которые были в органическом соединении, "перешли" в углекислый газ.

Поэтому мы делаем вывод, что количество атомов углерода органического соединения численно равно количеству атомов углерода углекислого газа: При этом в одной молекуле углекислого газа есть только один атом углерода. Это означает, что количество атомов углерода в углекислом газе равно количеству вещества углекислого газа.

n_{орг.вещество}(С) = n(CO₂) = 1,4 моль

Атомы водорода в исходных веществах есть только в неизвестном органическом соединении, а в продуктах - в воде и хлороводороде. Следовательно, все атомы водорода, которые были в органическом соединении, "перешли" в воду и хлороводород.

Поэтому мы делаем вывод, что количество атомов водорода органического соединения численно равно сумме количества атомов водорода в воде и хлороводороде.

При этом в одной молекуле воды есть два атома водорода. Это означает, что количество атомов водорода в два раза больше, чем количество вещества воды.

n₁(H) = 2 * n(H₂O) = 2 * 0,6 = 1,2 моль

В составе одной молекулы HCl содержится один атом водорода, следовательно, количество атомов водорода равняется количеству вещества хлороводорода: 

n₂(H) = n(HCl)  = 0,2 моль

Общее количество атомов водорода:

n_общее(H) = 1,2 + 0,2 = 1,4 моль

Вычислим количество вещества атомов хлора.

В составе одна молекула HCl содержит один атом хлора, следовательно, количество вещества атомов хлора равно количеству вещества хлороводорода: 

n(Cl) = n(HCl)  = 0,2 моль

3. Зная количество молей атомов вещества, можем определить их соотношение в органическом веществе: 

n(С) : n(H) : n(Cl)  = (1,4 : 1,4 : 0,2) | 0,2 = 7 : 7 : 1

Простейшая формула: C₇H₇Сl 

4. Проанализируем подсказку: вещество может быть получено взаимодействием соответствующего углеводорода с хлором на свету. 

Углеводород с хлором вступает в реакцию замещения, происходит замещение одного атома водорода на хлор. Исходный углеводорода имеет формулу: C₇H₈, которая соответствует общей формуле аренов C_nH_2n-6 

Cледовательно, формуле C₇H₇Сl соответсвует хлорметилбензол:

Напишеем уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего углеводорода с хлором на свету: