Question

При окислении спирта получили 32,5 г смеси, состоящей из исходного спирта, соответствующего альдегида и кислоты в мольном соотношении 1:2:3. К этой смеси добавили избыток раствора гидрокарбоната натрия. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). Определите формулы компонентов и количественный состав смеси.

Answer 1

Запишем уравнения реакций:
2CnH2n+1ОН + О2 (t,кt)→2СnH2nО+ 2Н2О               (1)
CnH2n+1ОН + О2 (t,кt)→ СnH2nО2+ Н2О                   (2)
СnH2nО2+ NаНСО3→СnН2n-1О2Nа + СО2 +Н2О        (3)
Работаем с уравнением (3).
Найдем количество углекислого газа, составим соотношение между СО2 и кислотой, найдем количество кислоты и ее массу:   
ν(СО2)=V/Vm=3,36 л/22,4 л/моль=0,15 моль,
ν(СО2): ν(СnН2nО2)=1:1,  ν(СnН2nО2)=0,15 моль.
m(СnН2nО2)= M×ν =0,15(14n+32) (г).
Зная мольное соотношение исходного спирта, альдегида и кислоты (1:2:3 из условия задачи) найдем количество вещества исходного спирта и его массу, количество вещества альдегида и его массу:
ν(СnH2nО): ν(СnН2nО2)=2:3,  ν(СnН2nО)= ν(СnН2nО2)×2/3=0,1 моль.
m(СnН2nО)= M×ν =0,1(14n+16) (г),
ν(CnH2n+1ОН): ν(СnН2nО2)=1:3,
ν(CnH2n+1ОН)=ν(СnН2nО2)×1/3=0,05 моль,
m(CnH2n+1ОН)= M×ν =0,05(14n+18) (г).
Складываем все массы:
0,15(14n+32)+ 0,1(14n+16)+ 0,05(14n+18)=32,5
(так как вещества получились из одного спирта, то значение (n) для всех одно и тоже).
Решая это уравнение относительно (n), находим его значение, равное 6. Следовательно, это: С6Н13ОН- гексанол-1, С5Н11СНО- гексаналь, С5Н11СООН- гексановая (капроновая) кислота.
Ответ: С6Н13ОН -0,05 моль (5,1 г); С5Н11СНО-0,1 моль (10 г);
С5Н11СООН-0,05 моль (17,4 г).