"При окислении 9 г предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получено 9,6 г меди.
Определите молекулярную формулу спирта. Вычислите массу образовавшегося альдегида,
если массовая доля выхода составляет 90%."
Для решения задачи начнем с вычисления количества молей меди, полученной в результате окисления спирта.
1. **Выражение для получения молей меди**:
Молярная масса меди (Cu) составляет около 63,5 г/моль.
\[
n_{\text{Cu}} = \frac{m_{\text{Cu}}}{M_{\text{Cu}}} = \frac{9,6 \, \text{г}}{63,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,151 \, \text{моль}
\]
2. **Определение молей спирта**:
В реакции окисления одноатомного спирта до альдегида будет участвовать 1 моль спирта на 1 моль меди. Следовательно, количество молей окисленного спирта также равно 0,151 моля.
3. **Молярная масса спирта**:
Масса спирта составляет 9 г. Теперь мы можем найти его молярную массу:
\[
M_{\text{спирт}} = \frac{m_{\text{спирт}}}{n_{\text{спирт}}} = \frac{9 \, \text{г}}{0,151 \, \text{моль}} \approx 59,6 \, \text{г/моль}
\]
4. **Соотношение атомов в спирте**:
Предположим, что спирт имеет формулу \( C_nH_{2n+1}OH \) (это общая формула для предельных одноатомных спиртов). Тогда его молярная масса будет:
\[
M = 12n + (2n + 1) + 16 = 14n + 17
\]
Установим равенство:
\[
14n + 17 \approx 59,6
\]
Решая уравнение, получаем:
\[
14n \approx 59,6 - 17 \approx 42,6 \implies n \approx 3,04
\]
Так как \( n \) должен быть целым числом, примем \( n = 3 \). Тогда молекулярная формула спирта — \( C_3H_8O \) (пропанол).
5. **Определение массы альдегида**:
При окислении 1 моль спирта образуется 1 моль альдегида. Молярная масса пропанола \( C_3H_8O \) составляет примерно 60 г/моль (как рассчитано ранее).
6. **Масса образовавшегося альдегида**:
Если 1 моль пропанола окисляется в 1 моль альдегида, то масса образовавшегося альдегида равна:
\[
m_{\text{альдегид}} = M_{\text{альдегид}} \times n_{\text{спирт}} = 44 \, \text{г/моль} \times 0,151 \, \text{моль} \approx 6,64 \, \text{г}
\]
7. **Учет выхода**:
Учитывая, что выход альдегида составляет 90%, фактическая масса альдегида составит:
\[
m_{\text{альдегид, выход}} = 6,64 \, \text{г} \times 0,90 \approx 5,976 \, \text{г}
\]
В результате, молекулярная формула спирта — \( C_3H_8O \), а масса образовавшегося альдегида составляет примерно 5,98 г.
