33. Задача: молекулярная и структурная формулы вещества: #276481
При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, получили $26,4$ $г$ углекислого газа, $5,4$ $г$ воды и $13,44$ $л$ (н.у.) хлороводорода. Известно, что это вещество может быть получено взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода.
На основании данных условия задания:
- Проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
- Составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
- Напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода (используйте структурную формулу органического вещества).
- $n(CO_2)=\dfrac{m(CO_2)}{M(CO_2)}=\dfrac{26{,}4}{44}=0{,}6\ моль;$
$n(H_2O)=\dfrac{m(H_2O)}{M(H_2O)}=\dfrac{5{,}4}{18}=0{,}3\ моль;$
$n(HCl)=\dfrac{V(HCl)}{V_m}=\dfrac{13{,}44}{22{,}4}=0{,}6\ моль.$
Тогда:
$n(C)=n(CO_2)=0{,}6\ моль;$
$n(H)=2n(H_2O)+n(HCl)=2\cdot 0{,}3+0{,}6=1{,}2\ моль;$
$n(Cl)=n(HCl)=0{,}6\ моль.$
Найдем соотношение атомов:
$n(C):n(H):n(Cl)=0{,}6:1{,}2:0{,}6.$
Делим на наименьшее значение $0{,}6$:
$0{,}6:1{,}2:0{,}6\ |\ :0{,}6$
$C:H:Cl=1:2:1.$
Элементарная формула искомого вещества: $[CH_2Cl]_x.$
Удвоим элементарную формулу, так как валентность углерода в ней не равна $IV$, и получим: $C_2H_4Cl_2.$
По условию искомое вещество может быть получено взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода. Вычитаем из получившейся формулы две молекулы $HCl$ и получаем углеводород $C_2H_2$, который соответствует ацетилену. Значит, искомое вещество — $1{,}1$-дихлорэтан.
Молекулярная формула искомого вещества: $C_2H_4Cl_2.$
2. Структурная формула искомого вещества:

3. Уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода:
