Химия

8 класс
Вопрос
Серебряные соли двух органических монокарбоновых кислот содержат соответственно 64,7 % и 54,8 % серебра. Процентный состав обеих кислот одинаков: 40 % Углерода, 6,67 % водорода и 53,33 % кислорода. Установите молекулярные формулы и названия этих кислот.
Ответ


Из процентного состава кислот $C_xH_yO_z$

$C : H : O = \frac{40}{12} : \frac{6,67}{1} : \frac{53,33}{16} = 1 : 2 : 1$

следует, что их простейшая формула $(CH_2O)_n$.

[Поскольку кислоты содержат карбоксильную группу $COOH$, включающую 2 атома кислорода, $n \geq 2$. При $n_1 = 2$ формула $C_2H_4O_2$ соответствует единственной кислоте - уксусной, поэтому $n_2 > n_1$. Число атомов кислорода при наличии только одной карбоксильной группы оказывается больше 2, и дополнительные атомы кислорода входят в состав радикала; монокарбоновые кислоты принадлежат к ряду $C_nH_2nO_n$, т. е. к ряду предельных соединений ($C_{n-1}H_{2n-1}O_{n-2} - COOH$.]

Серебряные соли этих кислот имеют $C_nH_{2n-1}O_nAg$

$M = 12n + (2n - 1) + 16n + 108 = 30n - 1 + 108$.

Из процентного содержания серебра в солях следует, что на ($30n - 1$) г соли приходится 108 г серебра. Для первой из кислот

$(30n - 1) : 108 = (100 - 64,7) : 108$, $1941n - 64,7 = 3812,4$,
$n = 2$.

Она имеет формулу $C_2H_4O_2$, т. е. представляет собой уксусную кислоту $CH_3COOH$. Для второй кислоты

$(30n - 1) : 108 = (100 - 54,8) : 54,8, 1644n - 54,8 = 4881,6$,
$n = 3$,

поэтому ее молекулярная формула $C_3H_6O_3$ или $(C_2H_50) - COOH$. Существует три кислоты такого состава:

$\underset {\: молочная \: кислота}{CH_3CH(OH)COOH}$ $\underset {\: гидракриловая \: кислота}{HOCH_2CH_2COOH}$ $\underset {\: метоксиуксусная \: кислота}{CH_3OCH_2COOH}$.

(Кислота с формулой $C_2H_5O - COOH$ неустойчива, так как является моноэфиром угольной кислоты

$\overset{ \underset{ |}{C_{2}H_{5}O } }{ \underset{ \overset{|}{HO }} {C}} = O \rightarrow C_{2}H_{5}OH + CO_{2}$

и разлагается с образованием этилового спирта и выделением $CO_2$.)
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В 1826 г. французский химик Дюма предложил метод определения плотности паров, применимый ко многим веществам. По этому методу можно было находить молекулярные массы соединений , используя гипотезу Авагадро о том, что в равных объемах газов и паров при равном давлении и температуре содержатся одинаковые количества молекул. Однако эксперименты с некоторыми веществами, сделанные по способу Дюма, противоречили гипотезе Авогадро и ставили под сомнение саму возможность определения молекулярной массы данным способом. Вот описание одного из таких экспериментов (рис.). а. В горлышке сосуда $a$ известного объема поместили навеску нашатыря $б$ и нагрели в печи $в$ до такой температуры $t^{ \circ }$, при которой весь нашатырь испарился. Получившиеся пары вытеснили воздух из сосуда, часть их выделилась наружу в виде тумана. Нагретый до $t^{ \circ }$ сосуд, давление в котором равнялось атмосферному, запаяли по перетяжке $г$, затем охладили и взвесили. Затем сосуд вскрыли, отмыли от сконденсированного нашатыря, высушили и снова взвесили. По разности определили массу $m$ нашатыря. Эта масса при нагревании до $t^{ \circ }$ имела давление $p$, равное атмосферному, в сосуде объемом $V$. Для сосуда $a$ заранее были определены давление и объем известной массы водорода при комнатной температуре. Отношение молекулярной массы нашатыря к молекулярной массе водорода определяли по формуле $ \frac {M}{M (H_{2})} = \frac {m}{m (H_{2})} \frac {273 + t}{273 + t (H_{2})} \frac {pV (H_{2})}{pV}$. Получили величину $ \frac {M}{M (H_{2})} = 13,4$. Отношение, вычисленное по формуле $NH_{4}Cl$, составило 26,8. б. Опыт повторили, но горлышко сосуда закрыли пористой асбестовой пробкой $д$, проницаемой для газов и паров При этом получили отношение $ \frac {M}{M (H_{2})} = 14,2$. в. Повторили опыт $б$, но увеличили начальную навеску нашатыря в 3 раза. Отношение стало равным $ \frac {M}{M (H_{2})} = 16,5$. Объясните результаты описанного эксперимента докажите, что закон Авогадро в данном случае соблюдался.
8 класс Химия Средняя