Для начала разберёмся с данными, приведёнными в задаче. Известно, что при полном сгорании углеводорода образовалось 8,96 литра диоксида углерода и 5,4 грамма воды. Далее, молярная масса углеводорода в 27 раз больше молярной массы водорода, и вещество обесцвечивает бромную воду.
- Произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества :
Определение количества веществ и :
Объём диоксида углерода ) в нормальных условиях:
Используя малярный объём газа , определим количество моль :
Масса воды ):
Определим количество моль :
Определение количества атомов углерода и водорода:
В 0.4 моль содержится 0.4 моль атомов углерода .
В 0.3 моль содержится 2 × 0.3 = 0.6 моль атомов водорода .
Определение эмпирической формулы:
Отношение количества атомов углерода к количеству атомов водорода:
Следовательно, эмпирическая формула углеводорода .
Определение молярной массы углеводорода:
Молярная масса углеводорода в 27 раз больше молярной массы водорода:
Эмпирическая формула имеет молекулярную массу:
Таким образом, молекулярная формула соответствует эмпирической формуле .
- Запишите молекулярную формулу органического вещества:
- Составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле:
Однако, на самом деле формула не соответствует стабильным углеводородам, так как не существует таких углеводородов с данной формулой. Поэтому, возможно, здесь имеется в виду алкен, например, этилен .
- Напишите уравнение реакции данного вещества с 1 моль брома, учитывая, что атомы брома находятся только у первичных атомов углерода, используя структурную формулу вещества:
Если принять, что вещество - этилен , то его реакция с бромом будет следующей:
Таким образом, структурная формула этилена и его реакция с бромом:
Это уравнение показывает, что каждый атом углерода связывается с атомом брома, обесцвечивая бромную воду.
Заключение:
Таким образом, исходя из всех данных и проведённых расчётов, молекулярная формула вещества , который обесцвечивает бромную воду, а структурная формула этилена выглядит так:
И его реакция с бромом: