Каков процент выхода вещества с более низкой относительной молекулярной массой после полного окисления пентадиена-1,4

Для решения данной задачи, воспользуемся стехиометрическим подходом. Первым шагом необходимо установить структуру и молекулярную массу пентадиена-1,4. Пентадиен-1,4 имеет химическую формулу C5H8 и относительную молекулярную массу 68 г/моль.

После полного окисления пентадиена-1,4 образуются два органических соединения: непредельный двухатомный спирт и предельный четырёхатомный спирт. Непредельный двухатомный спирт, скорее всего, имеет формулу C2H4O, а предельный четырёхатомный спирт имеет формулу C4H10O.

Дано, что масса непредельного двухатомного спирта равна 51 г, а масса предельного четырёхатомного спирта неизвестна. Пусть масса предельного четырёхатомного спирта равна Х г.

Теперь проведём балансировку химического уравнения реакции окисления пентадиена-1,4 слабощелочным раствором перманганата калия:
\[C5H8 + KMnO4 + KOH \rightarrow C2H4O + C4H10O + K2CO3 + MnO2 + H2O\]

Из уравнения видно, что на каждую молекулу пентадиена-1,4 приходится по одной молекуле непредельного двухатомного спирта и одной молекуле предельного четырёхатомного спирта.

Теперь выразим мольные массы органических соединений через их массы:
\[\frac{m_{\text{C2H4O}}}{M_{\text{C2H4O}}} = \frac{m_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C4H10O}}}\]

Где \(m_{\text{C2H4O}}\) и \(M_{\text{C2H4O}}\) - масса и молекулярная масса непредельного двухатомного спирта соответственно, и \(m_{\text{C4H10O}}\) и \(M_{\text{C4H10O}}\) - масса и молекулярная масса предельного четырёхатомного спирта соответственно.

Тогда, подставляя известные значения:
\[\frac{51}{M_{\text{C2H4O}}} = \frac{X}{M_{\text{C4H10O}}}\]

Решая данное уравнение относительно X, получаем:
\[X = \frac{51 \cdot M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}}\]

Теперь подставим молекулярные массы органических соединений:
\[X = \frac{51 \cdot M_{\text{C4H10O}}}{44}\]

Следовательно, мы можем выразить массу предельного четырёхатомного спирта в зависимости от его молекулярной массы.

Однако, по условию задачи нам дана масса непредельного двухатомного спирта и масса предельного четырёхатомного спирта. Мы можем использовать это, чтобы определить относительную молекулярную массу предельного четырёхатомного спирта в отношении непредельного двухатомного спирта:
\[\frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}} = \frac{51}{X}\]

Теперь, подставляя значение X, мы можем решить это уравнение:
\[\frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}} = \frac{51}{\frac{51 \cdot M_{\text{C4H10O}}}{44}}\]

Решая данное уравнение относительно \(\frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}}\), получаем:
\[\frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}} = \frac{44}{51}\]

Теперь мы можем определить процент выхода вещества с более низкой относительной молекулярной массой:
\[P = \frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}} \cdot 100\%\]

Подставляя значение \(\frac{M_{\text{C4H10O}}}{M_{\text{C2H4O}}}\), получаем:
\[P = \frac{44}{51} \cdot 100\%\]

Вычисляя эту дробь, получаем:
\[P \approx 86.3\%\]

Следовательно, процент выхода вещества с более низкой относительной молекулярной массой после полного окисления пентадиена-1,4 слабощелочным раствором перманганата калия равен приблизительно 86.3%.