При взаимодействии 14,8 г алканола с избытком металлического натрия выделяется 2,24 л газа (н.у.) этот спирт имеет формулу? с решением

Чтобы определить формулу алканола, который реагирует с металлическим натрием с образованием газа, начнем с того, что в результате такой реакции выделяется водород. Формула реакции между алканолом (R-OH) и натрием выглядит следующим образом: \[ 2 R-OH + 2 Na \rightarrow 2 R-O^- Na^+ + H_2 \uparrow \] Из данной реакции видно, что на 1 моль алканола выделяется 0,5 моль водорода. ### Шаг 1: Определить количество молей водорода Мы знаем, что из 14,8 г алканола выделяется 2,24 л водорода при нормальных условиях (н.у.). При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Чтобы найти количество молей выделившегося водорода, используем формулу: \[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} \] где \(V\) — объем газа (2,24 л), \(V_m\) — молярный объем газа (22,4 л/моль): \[ n(H_2) = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \] ### Шаг 2: Найти количество молей алканола Согласно уравнению реакции, 1 моль алканола дает 0,5 моль водорода. Значит, чтобы получить 0,1 моль водорода, потребуется: \[ n(R-OH) = \frac{n(H_2)}{0,5} = \frac{0,1}{0,5} = 0,2 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Рассчитать молекулярную массу алканола Теперь мы знаем, что 0,2 моль алканола весит 14,8 г. Молярная масса \(M\) алканола рассчитана по формуле: \[ M = \frac{m}{n} \] где \(m = 14,8 \, \text{г}\) — масса алканола: \[ M = \frac{14,8 \, \text{г}}{0,2 \, \text{моль}} = 74 \, \text{г/моль} \] ### Шаг 4: Определить формулу алканола Алканолы — это одноатомные спирты, которые имеют общую формулу \(C_nH_{2n+1}OH\). Молекулярная масса алканола также может быть выражена как: \[ C_nH_{2n+2}O \Rightarrow M = 12n + 2n + 16 = 14n + 16 \] Равняем это уравнение к 74 г/моль: \[ 14n + 16 = 74 \] \[ 14n = 74 - 16 = 58 \Rightarrow n = \frac{58}{14} = 4,14 \approx 4 \] Таким образом, \(n = 4\). ### Шаг 5: Параметры формулы алканола Теперь подставим значение \(n\) в формулу алканола: - Если \(n = 4\), то формула алканола: \(C_4H_{2(4)+2}OH = C_4H_{10}O\). ### Ответ Алканол, реагировавший с натрием, имеет формулу \(C_4H_{10}O\). Это бутанол.