Як зміниться молекулярна формула та молярна маса одноатомного насиченого спирту, якщо під час його реакції з калієм

Для розрахунку зміни молекулярної формули і молярної маси насиченого спирту, спочатку з"ясуємо, який це спирт та його початкова формула. Оскільки умова задачі надає масу водню, яка виділилася під час реакції, ми можемо використати цю інформацію для розрахунку формули і маси спирту.

Крок 1: Знайдемо мольний об"єм водню (Н2) за нормальних умов (н.у), використовуючи ідеальний газовий закон \(V = nRT/P\), де \(V\) - об"єм, \(n\) - кількість речовини (у молях), \(R\) - універсальна газова стала, \(T\) - температура (у Кельвінах) і \(P\) - тиск (у паскалях).

При нормальних умовах (н.у):
\(T = 273.15\) К
\(P = 101325\) Па

Отже, \(n = \frac{V}{V_m}\), де \(V_m\) - мольний об"єм газу за нормальних умов (22,4 л).

Підставимо значення:
\(n = \frac{0,812}{22,4}\) моль

Крок 2: Визначимо число моль водню (H2) за реакцією, використовуючи стехіометрію реакції. З умови задачі бачимо, що реакція повного гідрування спирту зводиться до додавання водню, тобто реагенти будуть реагувати відповідно до рівняння реакції:

CnH2n + (n + 1/2)O2 → nH2O

Оскільки спирт - одноатомний, це означає, що у нього один атом вуглецю (C1H2), і відповідно, кількість молей водню (н) буде наступною:

\(n = \frac{0,812}{22,4}\) моль

Крок 3: Визначимо молекулярну формулу і молярну масу спирту перед реакцією. Виходячи з рівняння реакції, можна зрозуміти, що молекулярна формула спирту містить один атом вуглецю (C1H2). Молярна маса насиченого одноатомного спирту обчислюється за формулою:

Молярна маса = (маса атома вуглецю * кількість атомів вуглецю) + (маса атома водню * кількість атомів водню)

Маса атома вуглецю (С) = 12,01 г/моль
Маса атома водню (H) = 1,01 г/моль

Молярна маса спирту = (12,01 * 1) + (1,01 * 2) г/моль

Крок 4: Визначимо молекулярну формулу і молярну масу спирту після реакції. За умовою задачі, виділилася вода, що необхідна для повного гідрування першого представника алкенів об’ємом 812 мл (н.у).

Крок 5: Визначимо кількість молей води (H2O), яка виділилася під час реакції, використовуючи мінімальний об"єм, умови нормального тиску і температури навколишнього середовища (н.у).

\[n = \frac{V}{V_m}\]

Підставимо значення:
\[n = \frac{0,812}{22,4}\] моль

Крок 6: Визначимо кількість молей спирту після реакції, використовуючи стехіометрію реакції. Встановимо відношення між кількістю молей води (H2O) і спирту (CnH2n) за реакційним рівнянням:

1 моль CnH2n + (n + 1/2) моль O2 → n моль H2O

За рівнянням реакції, кількість молей спирту (n") буде такою ж самою, як і кількість молей води (н).

\[n" = \frac{0,812}{22,4}\] моль

Крок 7: Визначимо нову молярну масу спирту після реакції, використовуючи кількість молей спирту (n") і масу спирту після реакції (маса спирту - маса води).

Маса спирту - маса води = 5,365 г - (маса води)

Підставимо значення і визначимо нову молярну масу спирту:

Нова молярна маса спирту = \(\frac{{5,365 - (\text{{маса води}})}}{{\frac{0,812}{22,4}}}\) г/моль

Обчисливши значення маси води та підставивши їх в формулу, знаходимо нову молярну масу спирту.