Школы

Помогите с задачей по химии

В двух сложных эфирах. образованных разными одноосновными карбоновыми кислотами и одним одноатомным спиртом? массовые доли углерода соответственно равны 60% и 65,625. Предложите по одной структурной формуле любого из изомеров каждого из этих эфиров, если известно, что их молярные массы различаются на 28 Г/моль
Увеличение молярной массы на 28 г/моль соответствует появлению в молекуле двух трупп СН2. Значит, формулы эфиров можно записать в общем виде следующим образом:

CnH(2n-1-2k)O2CmH(2m+1-2k) (здесь и далее "первый")
C(n+2)H(2n+3-2k)O2CmH(2m+1-2k') (здесь и далее "второй")

где k - коэффициент непредельности (численно равен количеству п-связей и циклов в молекуле вещества) .

Молярные массы эфиров равны:

M1 = 14n + 14m + 32 -2(k+k')
M2 = 14n + 14m + 60 -2(k+k')

Т. к. в группе СН2 массовая доля углерода выше, чем массовая доля водорода, при введении в молекулу первого эфира двух групп СН2 массовая доля углерода в нем станет больше. Значит, значения 60% (0,6) и 65,625% (0,65625) относятся соответственно к первому и второму эфиру.

Массовые доли углерода в эфирах:

w1 = (12n+12m)/(14n + 14m + 32 -2(k+k')) = 0.6

Примем значение суммы (n+m) равным х, тогда, после преобразований, которые мне лень набирать, честно признаюсь (дроби и т. п.) , получаем:

k + k' = 16 - 3x (кстати, т. к. эта величина может быть только больше либо равна нулю, отсюда можно сделать заключение, что х может быть меньше либо равен пяти) .

w2 = (12n + 12m + 24)/(14n + 14m + 60 -2(k+k')) = 0.65625
Упрощаем, подставляя полученное ранее выражение k + k' = 16 - 3x

[тут должно быть три-четыре строчки преобразования дробей]

Получаем:

(3x+6)/(5x+7) = 0.65625
x = 5
k + k' = 16-5*3 = 1

Следовательно, либо остаток кислоты, либо спирта содержит либо кратную связь, либо предельный цикл, а сами эфиры имеют формулы C5H8O2 и C7H12O2.

Думаю, дальше составить структурные формулы возможных изомеров не составит труда.
_______________
От себя добавлю спасибо за интересную задачу. Хотя бы выделяется на общем фоне вопросов "Как по массе исходного вещества найти массу продукта".
Валентина Никрус
Валентина Никрус
97 789
Лучший ответ