Учеба и наука

• Всего ответов: 1


1
10-й в
25 отзывов
Условие задачи сформулировано не совсем корректно: не указано прямо, что кислота одноосновная. С другой стороны упоминание метилового эфира без дополнительных пояснений подразумевает неявно, что кислота одноосновная.

Решим задачу в предположении, что кислота одноосновная.

Общая формула метиловых эфиров предельных одноосновных карбоновых кислот с неразветвлённой цепью:

H-(CH2)n-COOCH3

Обозначим:
h – атомную массу водорода
o – кислорода
с – углерода

Посчитаем молекулярную массу метилового эфира (МЕ) и массовую долю водорода (MPH).

МЕ = h + (c + 2*h)*n + с + 2*o + с + 3*h = h*(1 + 2*n + 3) + c*(n + 1 + 1) + o*(2) = 2*h*(n + 2) + c*(n + 2) + 2*o

Масса водорода в молекуле эфира (МН):
MH = 2*h*(n + 2)

Массовая доля водорода в эфире (MPH):
MPH = MH/ME = (2*h*(n + 2))/( 2*h*(n + 2) + c*(n + 2) + 2*o) = (h*(n + 2))/( h*(n + 2) + c*(n/2 + 1) + o)

Подставим значения:
h -1
c – 12
o – 16

MPH = (n + 2) /( (n + 2) + 12*(n/2 + 1) + 16) = (n + 2)/(n + 2 + 6*n + 12 + 16) = (n +2)/(7*n + 30)

9,09% водорода соответствует его доле 9,09/100 = 0,0909

Откуда уравнение для определения n:
(n +2)/(7*n + 30) = 0,0909

Решим его
n + 2 = 0,0909*(7*n + 30)
n + 2 = 0,6363*n + 2,727
0,3637*n = 0,727
откуда, учитывая, что n – число целое,
n = 2

Это соответствует формуле
Н-(СН2)2-СООН
Её можно переписать в более привычном виде: СН3-CH2-COOH или С2Н5-COOH. Это пропионовая кислота.

То, что n оказалось равным 2 можно считать в некотором смысле «везением». Радикал C2H5- не имеет изомеров. Однако использованный подход приемлем и в случае n >= 3. См. замечания ниже.

Допустим, n > 2 и H-(CH2)n-COOН – это DDD (условное название). Тогда важны следующие соображения:

Следует отметить, что предположение о неразветвлённости цепи карбоновой кислоты было сделано исключительно для удобства расчётов и что данные задачи в принципе не дают возможности выяснить, о каком из изомеров DDD идёт речь.
Дело в том, что брутто-формула для всех изомеров предельных радикалов одна и та же. Поэтому её можно расчитать для любого их вида. Для всех остальных она будет такой же.

Итак, корректный ответ, охватывающий все изомеры:
СnН(2n+1)-COOH
май 13, 2012 г.
Ответ понравился автору
Лучший ответ по мнению автора

Похожие вопросы