Для решения этой задачи нам нужно разобраться с химическими свойствами органического вещества А и его реакциями с другими веществами.
Анализ условий задачи:
- Органическое вещество А растворимо в воде.
- Оно оказывает укрепляющее действие на организм и стимулирует работу мозга.
- Вещество реагирует с бромводородной кислотой, образуя соль В.
- При реакции с гидроксидом кальция образуется соль С.
- При сгорании вещества образуются два газа, не поддерживающих горение, один из которых не вызывает помутнение известковой воды.
Выявление органического вещества:
- Отметим, что в веществе А должно быть два атома углерода. Это может указывать на простейшие алканы (например, этан) или некоторые спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, которые состоят из двух атомов углерода.
Определение формулы вещества:
Самыми известными органическими соединениями с двумя атомами углерода, которые будут совпадать с данными условиями, являются:
- Этанол (С₂H₅OH) — спирт, который отвечает описанным свойствам.
- Уксусная кислота (С₂H₄O₂) — может входить в состав эффективных лекарств.
Для нашего случая подойдёт этанол (C₂H₅OH) как наиболее вероятный кандидат, который:
- Растворим в воде.
- Оказывает крепящее действие (при умеренном употреблении) и является известным стимулятором.
- При реакции с бромводородной кислотой образует бромид, т.е. соль В.
Запись уравнений реакций:
Реакция с бромводородной кислотой (HBr): \[ C_2H_5OH + HBr \rightarrow C_2H_5Br + H_2O \] (Здесь образуется бромид этиловый).
Реакция с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂): \[ C_2H_5OH + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(C_2H_5O)_2 + 2H_2O \] (Образуется этиловый эфир кальция – соль С).
Сгорание этанола: При сгорании этанола образуются углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O): \[ C_2H_5OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O \]
- Углекислый газ не вызывает помутнение известковой воды (известковая вода мутнеет при растворении CO₂).
- Вода, как результат, также не поддерживает горение.
Ответ: Формула вещества A: \( C_2H_5OH \) (этанол).
Уравнения реакций:
- С образованием соли B (бромид этиловый): \[ C_2H_5OH + HBr \rightarrow C_2H_5Br + H_2O \]
- С образованием соли C (этиловый эфир кальция): \[ C_2H_5OH + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(C_2H_5O)_2 + 2H_2O \]
- Реакция сгорания: \[ C_2H_5OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O \]
Теперь нам стало понятно, что искомое вещество — это этанол (C₂H₅OH).