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.