Какова молекулярная формула спирта, если 30 г предельного спирта окисляются до образования 23,2 г кетона, с выходом

Огонь

10

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать информацию о процентном выходе кетона и массах реагентов и продуктов.

Первым шагом мы можем вычислить массу теоретически возможного выхода кетона. Для этого нам известно, что выход составляет 80% от теоретического выхода. Следовательно, мы можем использовать следующую формулу:
\[
\text{{Масса теоретического выхода кетона}} = \frac{{\text{{Масса фактического выхода кетона}}}}{{\text{{Процент выхода кетона}}}}
\]
\[
\text{{Масса теоретического выхода кетона}} = \frac{{23,2 \, \text{{г}}}}{{80\%}} = 29 \, \text{{г}}
\]

Теперь, когда у нас есть значение теоретического выхода кетона, мы можем найти массу спирта, который был окислен до образования кетона. Мы знаем, что масса спирта составляет 30 г, поэтому:
\[
\text{{Масса спирта, окисленного до образования кетона}} = \text{{Масса исходного спирта}} - \text{{Масса теоретического выхода кетона}}
\]
\[
\text{{Масса спирта, окисленного до образования кетона}} = 30 \, \text{{г}} - 29 \, \text{{г}} = 1 \, \text{{г}}
\]

Теперь, когда у нас есть масса спирта, окисленного до образования кетона, мы можем использовать соотношение масс между спиртом и кетоном, чтобы определить искомую молекулярную формулу спирта.

Массовое соотношение между спиртом и кетоном можно определить, зная молекулярные массы спирта и кетона. Пусть молекулярная масса спирта будет обозначена как \(M_{\text{{спирт}}}\), а молекулярная масса кетона как \(M_{\text{{кетон}}}\). Тогда массовое соотношение можно записать следующим образом:
\[
\frac{{M_{\text{{спирт}}}}}{{M_{\text{{кетон}}}}} = \frac{{\text{{Масса спирта, окисленного до образования кетона}}}}{{\text{{Масса фактического выхода кетона}}}}
\]

Подставляя известные значения, получим:
\[
\frac{{M_{\text{{спирт}}}}}{{M_{\text{{кетон}}}}} = \frac{{1 \, \text{{г}}}}{{23,2 \, \text{{г}}}}
\]

Чтобы найти молекулярную формулу спирта, мы должны знать молекулярную массу спирта. Давайте предположим, что молекулярная масса кетона равна 58 г/моль. Тогда мы можем определить молекулярную массу спирта:
\[
M_{\text{{спирт}}} = \left( \frac{{1 \, \text{{г}}}}{{23,2 \, \text{{г}}}} \right) \times M_{\text{{кетон}}}
\]
\[
M_{\text{{спирт}}} = \left( \frac{{1 \, \text{{г}}}}{{23,2 \, \text{{г}}}} \right) \times 58 \, \text{{г/моль}} = 2,5 \, \text{{г/моль}}
\]

Зная молекулярную массу спирта, мы можем определить его молекулярную формулу. Предположим, что молярная масса спирта равна 46 г/моль. Тогда число молекул в мольных массах, соответственно, будет следующим:
\[
\text{{Число молекул спирта}} = \frac{{2,5 \, \text{{г/моль}}}}{{46 \, \text{{г/моль}}}} = 0,054 \, \text{{моль}}
\]

Теперь нам нужно определить отношение числа атомов углерода и водорода в молекуле спирта, чтобы составить его структурную формулу. Предположим, что отношение атомов углерода и водорода в спирте составляет 2:6, или 1:3.

Таким образом, молекулярная формула спирта будет выглядеть как \(\text{{С}}_1\text{{Н}}_3\text{{О}}\), где индексы указывают на количество атомов каждого элемента в молекуле.

В итоге, молекулярная формула спирта, который окисляется до образования 23,2 г кетона, составляющего 80% от теоретически возможного выхода, будет \(C_1H_3O\).