ГДЗ Задача 10 При взаимодействии 8 мл предельного одноатомного спирта ( rho = 0 , 80 г/мл) с натрием выделился водоро...

Задача 10

При взаимодействии $8\text{ мл}$ предельного одноатомного спирта ($\rho = 0{,}80\text{ г/мл}$) с натрием выделился водород в объёме, достаточном для гидрирования $2{,}24\text{ л}$ этена (н.у.). Определите молекулярную формулу спирта.

Решение

1. Определим массу порции спирта:

   $$ m(\text{спирта}) = V \cdot \rho = 8\text{ мл} \cdot 0{,}80\text{ г/мл} = 6{,}4\text{ г} $$

2. Найдем количество вещества этена ($\text{C}_2\text{H}_4$):

   $$ n(\text{C}_2\text{H}_4) = \frac{V(\text{C}_2\text{H}_4)}{V_m} = \frac{2{,}24\text{ л}}{22{,}4\text{ л/моль}} = 0{,}1\text{ моль} $$

3. Составим уравнение реакции гидрирования этена:

   $$ \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2 \xrightarrow{t^\circ, \text{кат.}} \text{C}_2\text{H}_6 $$

Из уравнения реакции видно, что для гидрирования $1\text{ моль}$ этена требуется $1\text{ моль}$ водорода:

4. Составим уравнение реакции взаимодействия предельного одноатомного спирта с натрием:
   $$ 2\text{R-OH} + 2\text{Na} \rightarrow 2\text{R-ONa} + \text{H}_2\uparrow $$

Из уравнения реакции следует, что количество вещества спирта в два раза больше количества выделившегося водорода:

5. Вычислим молярную массу спирта:

   $$ M(\text{R-OH}) = \frac{m(\text{спирта})}{n(\text{R-OH})} = \frac{6{,}4\text{ г}}{0{,}2\text{ моль}} = 32\text{ г/моль} $$

6. Определим молекулярную формулу спирта:
   Общая формула предельных одноатомных спиртов — $\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}$.

   $$ M(\text{C}_n\text{H}_{2n+1}\text{OH}) = 12n + (2n + 1) + 16 + 1 = 14n + 18 $$
   $$ 14n + 18 = 32 $$
   $$ 14n = 14 \implies n = 1 $$

Следовательно, молекулярная формула спирта — $\text{CH}_3\text{OH}$ (метанол).

Ответ: $\text{CH}_3\text{OH}$