Органическое вещество A, в состав которого входят атомы углерода, водорода и кислорода, не обладает кислотными свойствами. Образец этого вещества массой 1.0 г растворили при нагревании в 100 мл воды, при этом образовался раствор единственного органического вещества B с pH меньше 7. На нейтрализацию полученного раствора требуется 196 мл 0.1 M раствора NaOH.
Запишите название вещества A.
Запишите название вещества B.
Запишите молярную массу вещества A.
Ответ выразите в г/моль, округлите до целых.
Известно, что вещество A может реагировать с метанолом с образованием продуктов B и C. Запишите молярную массу вещества C. Ответ выразите в г/моль, округлите до целых.
1 Ответ
Рассчитаем количество моль NaOH, которое содержится в 196 мл 0.1 M раствора:
Концентрация NaOH = 0.1 М = 0.1 моль/литр
Объем раствора NaOH = 196 мл = 0.196 л
Количество моль NaOH = Концентрация * Объем = 0.1 моль/литр * 0.196 л = 0.0196 моль
Так как в растворе B кислотный показатель раствора меньше 7 (т.е. раствор является кислотным), это означает, что вещество B является кислотой. При этом вещество A само не обладает кислотными свойствами. Это может произойти только в том случае, если вещество A является эфиром (не содержит гидроксильных групп).
Таким образом, можно сделать вывод, что вещество A — это эфир.
Для нахождения названия вещества B необходимо знать значение pH раствора. Но по данным задачи мы знаем, что pH раствора меньше 7. Следовательно, вещество B является кислотой и его можно назвать как-то вроде «кислота X».
Молярная масса вещества A равна массе образца A, который мы использовали при приготовлении раствора B и который составлял 1.0 г.
Рассчитаем количество моль вещества A, которое мы использовали:
Масса вещества A = 1.0 г
Молярная масса вещества A = ?
Количество моль вещества A = Масса / Молярная масса
Количество моль вещества A = 1.0 г / Молярная масса
Согласно принципу сохранения массы, количество моль вещества A, использованное для приготовления раствора B, равно количеству моль вещества A, содержащемуся в растворе B.
Рассчитаем количество моль NaOH, необходимое для полной нейтрализации раствора B:
Количество моль NaOH = 0.0196 моль (рассчитано ранее)
Количество моль кислоты в растворе B = количество моль NaOH (поэквивалентно)
Масса кислоты в растворе B = количество моль * молярная масса = 0.0196 моль * молярная масса B
Так как вещество B является кислотой, то при реакции с метанолом оно может образовывать метиловый эфир.
Молярная масса вещества C (метиловый эфир) будет равна сумме молярных масс метанола и вещества B за вычетом молярной массы одной молекулы воды:
Молярная масса метилового спирта (CH3OH) = 32.04 г/моль
Молярная масса вещества B = ?
Масса молекулы H2O = 2*1.01+16 = 18.02 г/моль
Молярная масса вещества C = молярная масса CH3OH + молярная масса B — масса молекулы H2O
Окончательный ответ зависит от значения молярной массы вещества B, которое неизвестно. В задаче данной информации нет, поэтому ответ можно записать в виде формулы:
Молярная масса вещества C = 32.04 г/моль + молярная масса B — 18.02 г/моль