Какая структурная формула у предельной монокарбоновой кислоты, если объем углекислого газа, образованного при сжигании

Poyuschiy_Dolgonog

57

Для решения этой задачи нам необходимо разобраться с образованием углекислого газа при сжигании кислоты и при третировании её натриевым гидрокарбонатом.

Образование углекислого газа при сжигании кислоты:
1. Сначала запишем уравнение реакции сжигания монокарбоновой кислоты CH₃COOH с углекислым газом CO₂ и водой H₂O:

CH₃COOH + O₂ → CO₂ + H₂O

2. Затем, с учетом данной информации, допустим, что масса кислоты, которую мы сжигаем, равна x граммам.
Тогда стехиометрия реакции говорит нам, что 1 моль CH₃COOH уравновешивается с 2 молями CO₂, следовательно:
Молярная масса CH₃COOH = 60 г/моль
Молярная масса CO₂ = 44 г/моль

Следовательно, масса CO₂, образующаяся при сжигании x грамм CH₃COOH, равна:
(44 г CO₂ / 2 моля CO₂) * (1 моль CH₃COOH / 60 г CH₃COOH) * x г = 44x / 120 г CO₂

Но по условию задачи объем углекислого газа в 3 раза превышает объем CO₂, выделившегося при третировании той же массы кислоты избытком натриевого гидрокарбоната.
Значит, если объем CO₂ при сжигании кислоты равен V, то объем углекислого газа будет равен 3V.

Образование углекислого газа при третировании кислоты натриевым гидрокарбонатом:
1. Запишем уравнение реакции третирования монокарбоновой кислоты CH₃COOH избытком натриевого гидрокарбоната NaHCO₃:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CO₂ + H₂O + CH₃COONa

2. По стехиометрии реакции видно, что 1 моль CH₃COOH уравновешивается с 1 моль CO₂. Так как масса используемой кислоты равна x граммам, масса CO₂, выделяющегося при третировании этой массы кислоты, также будет равна 44x / 60 г CO₂.

Теперь мы можем сформулировать уравнение, используя информацию из задачи:
3V = 44x / 60

Мы должны найти структурную формулу предельной монокарбоновой кислоты, исходя из данного уравнения.

Решение уравнения:
Можно упростить уравнение, умножив его на 60, чтобы избавиться от дробей:
3V * 60 = 44x
180V = 44x

Теперь выразим x через V:
x = (180V) / 44

Таким образом, масса кислоты равна (180V) / 44 г.

Рассмотрим структурную формулу монокарбоновой кислоты:
Монокарбоновая кислота имеет формулу CH₃COOH, где "CH₃" представляет метильную группу и "COOH" – карбоксильную группу.

Таким образом, структурная формула предельной монокарбоновой кислоты, описанной в данной задаче, будет CH₃COOH.