Каков процент выхода органического вещества с более низкой молекулярной массой, полученного при полном окислении

Для решения данной задачи, нам необходимо установить молекулярную массу пентадиена-1,4 (C5H8), непредельного двухатомного спирта (например, этилена гликоля, C2H4(OH)2) и предельного четырехатомного спирта (например, бутан-1,4-диол, C4H10O2). Затем мы можем использовать эти данные для расчета процента выхода органического вещества с более низкой молекулярной массой.

Молекулярная масса пентадиена-1,4 составляет:
\[M(C5H8) = (5 \times M(C)) + (8 \times M(H)) = (5 \times 12.01) + (8 \times 1.008) = 68.12 \, \text{г/моль}\]

Молекулярная масса непредельного двухатомного спирта (этилен-гликоля) составляет:
\[M(C2H4(OH)2) = (2 \times M(C)) + (4 \times M(H)) + (2 \times M(O)) = (2 \times 12.01) + (4 \times 1.008) + (2 \times 16) = 62.07 \, \text{г/моль}\]

Молекулярная масса предельного четырехатомного спирта (бутан-1,4-диол) составляет:
\[M(C4H10O2) = (4 \times M(C)) + (10 \times M(H)) + (2 \times M(O)) = (4 \times 12.01) + (10 \times 1.008) + (2 \times 16) = 90.12 \, \text{г/моль}\]

Исходя из данных в задаче, масса непредельного двухатомного спирта составляет 51 г, а масса предельного четырехатомного спирта не указана. Для расчета процента выхода органического вещества с более низкой молекулярной массой, мы должны сравнить массы исходных реагентов (пентадиена-1,4 и слабощелочного раствора перманганата калия) с массами полученных продуктов (непредельного двухатомного спирта и предельного четырехатомного спирта).

Обозначим массу пентадиена-1,4 как \(m_{C_5H_8}\), массу непредельного двухатомного спирта как \(m_{C_2H_4(OH)_2}\), массу предельного четырехатомного спирта как \(m_{C_4H_{10}O_2}\), а массу органического вещества с более низкой молекулярной массой как \(m_{\text{органич. в-ва}}\).

Мы знаем, что масса непредельного двухатомного спирта составляет 51 г, поэтому \(m_{C_2H_4(OH)_2} = 51 \, \text{г}\).

Также известно, что непредельный двухатомный спирт и предельный четырехатомный спирт являются продуктами полного окисления пентадиена-1,4. Поскольку полное окисление пентадиена-1,4 требует 4 молей перманганата калия на 1 моль пентадиена-1,4, мы можем сделать вывод, что одна моль пентадиена-1,4 дает в результате одну моль непредельного двухатомного спирта и одну моль предельного четырехатомного спирта.

Таким образом, масса предельного четырехатомного спирта равна массе непредельного двухатомного спирта и составляет:
\[m_{C_4H_{10}O_2} = m_{C_2H_4(OH)_2} = 51 \, \text{г}\]

Теперь мы можем рассчитать массу органического вещества с более низкой молекулярной массой. Поскольку мы знаем, что одна моль пентадиена-1,4 дает одну моль непредельного двухатомного спирта, то масса органического вещества с более низкой молекулярной массой будет равна массе непредельного двухатомного спирта:
\[m_{\text{органич. в-ва}} = m_{C_2H_4(OH)_2} = 51 \, \text{г}\]

Таким образом, процент выхода органического вещества с более низкой молекулярной массой можно рассчитать по формуле:
\[\text{процент выхода} = \frac{m_{\text{органич. в-ва}}}{m_{C_5H_8}} \times 100\%\]

Подставляя известные значения, получаем:
\[\text{процент выхода} = \frac{51 \, \text{г}}{68.12 \, \text{г/моль}} \times 100\% \approx 74.84\%\]

Таким образом, процент выхода органического вещества с более низкой молекулярной массой, полученного при полном окислении пентадиена-1,4, составляет приблизительно 74.84%.