Номер 10, страница 244 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Химические свойства спиртов. Глава 4. Кислородсодержащие органические соединения - номер 10, страница 244.

Условие.

10. При взаимодействии 35,52 г предельного одноатомного спирта с натрием получили 5,376 л водорода (н. у.). Найдите формулу спирта.

Решение.

Решение 2.

Дано:
$m(C_nH_{2n+1}OH) = 35,52$ г
$V(H_2) = 5,376$ л (н. у.)

Найти:
Формулу спирта - ?

Решение:

1. Общая формула предельного одноатомного спирта — $C_nH_{2n+1}OH$. Запишем уравнение реакции взаимодействия такого спирта с натрием:
$2C_nH_{2n+1}OH + 2Na \rightarrow 2C_nH_{2n+1}ONa + H_2 \uparrow$

2. Вычислим количество вещества (моль) выделившегося водорода. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль.
$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{5,376 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,24 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества спирта. Из стехиометрических коэффициентов видно, что количество вещества спирта в два раза больше количества вещества водорода.
$\frac{n(C_nH_{2n+1}OH)}{2} = \frac{n(H_2)}{1}$
$n(C_nH_{2n+1}OH) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0,24 \text{ моль} = 0,48 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества спирта, найдем его молярную массу ($M$):
$M(C_nH_{2n+1}OH) = \frac{m(C_nH_{2n+1}OH)}{n(C_nH_{2n+1}OH)} = \frac{35,52 \text{ г}}{0,48 \text{ моль}} = 74 \text{ г/моль}$

5. Выразим молярную массу спирта через $n$, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.
$M(C_nH_{2n+1}OH) = n \cdot Ar(C) + (2n+2) \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(O)$
$M(C_nH_{2n+1}OH) = 12 \cdot n + 1 \cdot (2n+2) + 16 = 12n + 2n + 2 + 16 = 14n + 18$

6. Приравняем два полученных значения молярной массы и решим уравнение относительно $n$:
$14n + 18 = 74$
$14n = 74 - 18$
$14n = 56$
$n = \frac{56}{14} = 4$

7. Зная, что $n=4$, подставим это значение в общую формулу спирта $C_nH_{2n+1}OH$:
$C_4H_{2 \cdot 4 + 1}OH \Rightarrow C_4H_9OH$

Ответ: Формула спирта - $C_4H_9OH$.