Какое строение имеет соединение А, которое образуется при обработке углеводорода симметричного строения холодным водным

Какое строение имеет соединение А, которое образуется при обработке углеводорода симметричного строения холодным водным раствором перманганата калия, если его масса равна 13,5 г и при сжигании в избытке кислорода образуется 13,44 л(н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды? Также напишите уравнения реакций.
Yablonka

Yablonka

Для начала, давайте разберемся с уравнениями реакций:

Обработка симметричного углеводорода холодным водным раствором перманганата калия:
\[C_{x}H_{y} + KMnO_{4} + H_{2}O \rightarrow CO_{2} + K_{2}MnO_{4} + H_{2}O\]

Сжигание углеводорода в избытке кислорода:
\[C_{x}H_{y} + (x + \frac{y}{4})O_{2} \rightarrow xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O\]

Теперь перейдем к решению задачи.

Масса соединения A, образующегося при обработке углеводорода холодным водным раствором перманганата калия, равна 13,5 г.

Масса образующейся воды также равна 13,5 г.

Масса образующегося углекислого газа составляет 13,44 л (н.у.), что соответствует урвнению состояния идеального газа: \(V = nRT\). Здесь V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Молярная масса углекислого газа равна 44 г/моль, поэтому количество вещества \(n\) можно рассчитать с помощью формулы:
\[n = \frac{m}{M}\]
где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Таким образом, количество вещества углекислого газа:
\[n_{CO_{2}} = \frac{13,44 \, л \times 1 \, моль/22,4 \, л}{44 \, г/моль}=0,03 \, моль\]

Из уравнения реакции сжигания углеводорода, мы видим, что при сжигании одного моля углеводорода образуется \(x\) моль \(CO_{2}\). Также, из массового баланса, мы знаем, что масса \(CO_{2}\) равна массе вещества образующегося углекислого газа. Поэтому, масса \(CO_{2}\) равна 13,44 г.

Молярная масса \(CO_{2}\) равна 44 г/моль, поэтому количество вещества \(CO_{2}\):
\[n_{CO_{2}} = \frac{13,44 \, г}{44 \, г/моль} = 0,305 \, моль\]

Сравнивая количество вещества \(CO_{2}\), образующегося при обработке углеводорода перманганатом калия (0,03 моль), с количеством вещества \(CO_{2}\), образующегося при сжигании углеводорода (0,305 моль), мы видим, что количество вещества \(CO_{2}\) при сжигании превышает количество вещества \(CO_{2}\) при обработке.

Следовательно, соединение А должно быть углеводородом.

Теперь вернемся к уравнению реакции обработки углеводорода перманганатом калия:
\[C_{x}H_{y} + KMnO_{4} + H_{2}O \rightarrow CO_{2} + K_{2}MnO_{4} + H_{2}O\]

Уравнение показывает, что перманганат калия \(KMnO_{4}\) окисляет углеводород до \(CO_{2}\). При этом образуется \(K_{2}MnO_{4}\), вода \(H_{2}O\) и происходит балансировка электронов. Таким образом, соединение А представляет собой углеводород, окисляемый перманганатом калия.

Окончательный ответ: соединение А - это углеводород.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello