Номер 3, страница 141 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. Относительная плотность паров сложного эфира по водороду равна 30. Приведите структурную формулу этого эфира.

Ответ: метилформиат.

Дано:

Относительная плотность паров сложного эфира по водороду $D_{H_2}(\text{эфира}) = 30$.

Найти:

Структурную формулу сложного эфира.

Решение:

1. Относительная плотность паров вещества по водороду ($D_{H_2}$) — это отношение молярной массы этого вещества ($\text{M}$) к молярной массе водорода ($M(H_2)$). Формула для расчета:

$D_{H_2}(\text{эфира}) = \frac{M(\text{эфира})}{M(H_2)}$

2. Из этой формулы можно выразить и рассчитать молярную массу сложного эфира. Молярная масса молекулярного водорода ($H_2$) составляет 2 г/моль.

$M(\text{эфира}) = D_{H_2}(\text{эфира}) \cdot M(H_2)$

$M(\text{эфира}) = 30 \cdot 2 = 60$ г/моль.

3. Общая формула для насыщенных сложных эфиров, образованных одноосновными карбоновыми кислотами и одноатомными спиртами, — $C_nH_{2n}O_2$.

4. Вычислим молярную массу эфира по общей формуле, используя относительные атомные массы элементов (C ≈ 12, H ≈ 1, o ≈ 16):

$M(C_nH_{2n}O_2) = 12 \cdot n + 1 \cdot 2n + 16 \cdot 2 = 14n + 32$

5. Теперь приравняем полученное выражение к вычисленной ранее молярной массе и найдем значение $\text{n}$:

$14n + 32 = 60$

$14n = 60 - 32$

$14n = 28$

$n = \frac{28}{14} = 2$

6. Таким образом, молекулярная (брутто-) формула сложного эфира — $C_2H_4O_2$.

7. Теперь необходимо определить структуру. Сложные эфиры имеют функциональную группу $-COO-$ и общую структуру $R-COO-R'$. Поскольку в молекуле всего два атома углерода, единственный возможный вариант строения для сложного эфира — это когда один атом углерода входит в состав кислотного остатка, а другой — в состав спиртового радикала.

Это соответствует эфиру, образованному муравьиной кислотой ($HCOOH$) и метиловым спиртом ($CH_3OH$). Название этого эфира — метилформиат (метиловый эфир муравьиной кислоты), что совпадает с ответом, данным в условии.

Его структурная формула выглядит следующим образом:

O

||

H—C—O—CH₃

Ответ:

Искомый сложный эфир — метилформиат. Его структурная формула:

O

||

H—C—O—CH₃