Question

В результате взаимодействия 2,80 г смеси бутенов с раствором перманганата калия в кислой среде образовалось 0,74 г пропионовой кислоты и выделилось 0,896 л (н.у.) углекислого газа. Какие углеродсодержащие соединения и в каком количестве были еще получены, если окисление прошло с количественным выходом? Каков качественный и количественный состав исходной смеси?

Answer 1

Находим количества веществ:
ν (С4Н8)=m/M=2,8 г/56 г/моль=0,05 моль;
ν (С2Н5СООН)=m/M=0,74 г/74 г/моль=0,01 моль;
ν (СО2)=V/Vm=0,896 л/22,4 л/моль=0,04 моль.
Бутен имеет три изомера, следовательно, можно написать три уравнения реакции окисления:
5СН3СН=СНСН3+8КMnО4+12Н2SО4→10СН3СООН+8MnSО4+
4К2SО4+12Н2О      (1)
СН2=СНСН2СН3+2КMnО4+3Н2SО4→СО2+СН3СН2СООН+2MnSО4+
К2SО4+4Н2О           (2)   
5СН2=С(СН3)СН3+8КMnО4+12Н2SО4→5СО2+5СН3СОСН3+8MnSО4
+ 4К2SО4 +17Н2О     (3)
Из реакции (2):                                                                        
ν (бутена-1)=1:1, ν (бутена-1)(прореаг.)=0,01 моль;
ν (С2Н5СООН): ν (СО2)=1:1, ν (СО2)=0,01 моль;
Следовательно, ν(СО2)(остав.)=0,04-0,01=0,03 моль.
Из реакции (3):
ν(СО2)(остав.): ν (изобутена)=1:1, ν (изобутена)=0,03 моль,
Следовательно, ν(бутена) на реакцию (1) осталось:
0,05-0,03-0,01=0,01 моль,
ν(СО2)(остав.): ν(кетона)=1:1, ν(кетона)=0,03 моль.
Из реакции (1):
ν(бутена-2):ν(СН3СООН)=1:2,   ν(СН3СООН)=0,02 моль.
Ответ: ν(СН3СООН)=0,02 моль; ν(СН3СОСН3)=0,03 моль; состав смеси: бутен-1-0,01 моль; бутен-2-0,01 моль; изобутен-0,03 моль.