Rozwiązane

Matura czerwiec 2022 bardzo proszę o rozwiązanie i wytłumaczenie dokładnie co się skąd bierze


Pewien związek organiczny jest pochodną alkanu. W cząsteczce tego związku są jednakowe grupy funkcyjne. Ta substancja reaguje ze świeżo strąconym wodorotlenkiem miedzi(II). Cząsteczka tego związku ma masę równą 1,53 ∙ 10–22 g. W wyniku całkowitego spalenia próbki tego związku o masie 1,38 g jako jedyne produkty otrzymano 1,98 g CO2 i 1,08 g H2O
. Na podstawie obliczeń ustal wzór półstrukturalny (grupowy) opisanego związku organicznego.



Odpowiedź :

Basia

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:                                                                             Szukane:

masa cząsteczki związku X =1,53*10⁻²²g               wzór związku X=?

masa próbki związku X = 1,38g

masa CO₂ = 1,98g

masa H₂O = 1,08g

M CO₂ = 44g/mol

M H₂O = 18g/mol

M O = 16g/mol

M H = 1g/mol

M C = 12g/mol

Rozwiązanie

  • Obliczmy masę molową związku X (ile "waży" 1 mol tego związku)

Z definicji mola wiemy, że 1 mol dowolnej substancji zawiera 6,02*10²³ cząsteczek tej substancji.

1 cząsteczka..................1,53*10⁻²²g

6,02*10²³cząst...............xg

         x = 92,11g/mol

M X = 92,11g/mol

Obliczmy ilość moli związku X:

n X = 1,38/ 92,11

n X = 0,015 mol

  • Obliczmy ilość moli powstałego CO₂ oraz ilość moli węgla:

n = m/M

n = 1,98g/44g*mol⁻¹

nCO₂ = 0,045 mol to ilość moli C, nC = 0,045mol

  • Obliczmy ilość moli powstałej H₂O oraz ilość moli wodoru:

n = m/M

n = 1,08g/18g*mol⁻¹

nH₂O = 0,06 mol, czyli ilość moli H, nH = 0,06*2= 0,12mol

  • Ustalmy stosunek moli związku X do moli węgla i wodoru:

nX : nC : nH = 0,015 : 0,045 : 0,12 = 1 : 3 : 8

czyli w jednej cząsteczce związku X są 3 atomy C i  8 atomów H.

Szukany związek mógł zawierać jeszcze jedynie tlen.

Sprawdźmy i ustalmy masę zawartego tlenu, ilość moli tlenu, ilość atomów tlenu:

n O = m O/M O

  • Obliczmy masę tlenu w szukanym związku:

mO = mX - mC - mH

mO = 1,38 - (0,045*12) - (0,12*1)

m O = 0,72g

  • Obliczmy ilość moli tlenu:

n O = 0,72g/16g*mol⁻¹

n O = 0,045mol

  • Ustalmy ilości atomów poszczególnych pierwiastków w związku X:

nC : nH : nO = 0,045 : 0,12 : 0,045 = 45 : 120 : 45 = 3 : 8 : 3

Wzór sumaryczny związku X:

C₃H₈O₃ / C₃H₅(OH)₃

Wiemy, ze cząsteczka posiada jednakowe grupy funkcyjne.

Mogą to być grupy OH.

  • Wzór grupowy związku:

CH₂(OH)CH(OH)CH₂(OH)

  • Wzór półstrukturalny:

CH₂ - CH  -  CH₂

|          |         |

OH    OH     OH

  • Nazwa:

propano-1,2,3-triol/glicerol

Jeżeli dodamy do bezbarwnego, wodnego roztworu glicerolu zawiesiny świeżo strąconego wodorotlenku miedzi(II), to osad wodorotlenku roztworzy się i powstanie szafirowy klarowny roztwór.

Jest to reakcja charakterystyczna dla alkoholi polihydroksylowych.

Inne Pytanie