33. Задача: молекулярная и структурная формулы вещества: #276495
Органическое вещество $А$, содержащее по массе $57,5\%$ углерода, $4,8\%$ водорода, $21,9\%$ кислорода и натрий, образуется при действии раствора щёлочи на вещество $Б$. Известно, что $1$ $моль$ вещества $Б$ может прореагировать с $2$ $моль$ натрия, а заместители в молекуле вещества $Б$ расположены у первого и третьего атомов углерода.
На основании данных условия задачи:
- Проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества $А$;
Составьте структурную формулу вещества $А$, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; - Напишите уравнение получения вещества $A$ при действии раствора щёлочи на вещество $Б$ (используйте структурные формулы органических веществ).
- $\omega(Na)=100\%-\omega(C)-\omega(H)-\omega(O)$
$\omega(Na)=100\%-57{,}5\%-4{,}8\%-21{,}9\%=15{,}8\%.$
Допустим, имеется $100\ г$ искомого вещества, тогда:
$m(C)=100\cdot 0{,}575=57{,}5\ г;$
$m(H)=100\cdot 0{,}048=4{,}8\ г;$
$m(O)=100\cdot 0{,}219=21{,}9\ г;$
$m(Na)=100\cdot 0{,}158=15{,}8\ г.$
Найдем количества вещества атомов:
$n(C)=\dfrac{m(C)}{M(C)}=\dfrac{57{,}5}{12}=4{,}8\ моль;$
$n(H)=\dfrac{m(H)}{M(H)}=\dfrac{4{,}8}{1}=4{,}8\ моль;$
$n(O)=\dfrac{m(O)}{M(O)}=\dfrac{21{,}9}{16}=1{,}36875\ моль;$
$n(Na)=\dfrac{m(Na)}{M(Na)}=\dfrac{15{,}8}{23}=0{,}69\ моль.$
Найдем соотношение атомов:
$n(C):n(H):n(O):n(Na)=4{,}8:4{,}8:1{,}36875:0{,}69.$
Делим на наименьшее значение $0{,}69$:
$4{,}8:4{,}8:1{,}36875:0{,}69\ |\ :0{,}69$
$C:H:O:Na=7:7:2:1.$
Элементарная формула вещества $A$: $[C_7H_7O_2Na]_x.$
По соотношению атомов углерода и водорода можно определить, что вещество $A$ содержит бензольное кольцо.
Так как по условию вещество $Б$ может реагировать со щелочью, оно содержит гидроксильную группу, связанную с бензольным кольцом.
Полученная элементарная формула показывает, что только один атом водорода замещается на атом натрия, значит, вещество $Б$ содержит гидроксильную группу у углеродного радикала. По условию заместители находятся у первого и третьего атомов углерода.
Молекулярная формула вещества $A$: $C_7H_7O_2Na.$
2. Структурная формула вещества $A$:

3. Уравнение получения вещества $A$ при действии раствора щёлочи на вещество $Б$:
