При реакции 28,8 г кетона с избытком водорода образовалось 29,6 г предельного спирта. Установите молекулярную формулу кетона, если известно, что реакция прошла количественно, то…
При реакции 28,8 г кетона с избытком водорода образовалось 29,6 г предельного спирта. Установите молекулярную формулу кетона, если известно, что реакция прошла количественно, то есть со 100%-м выходом.
Для того чтобы установить молекулярную формулу кетона, сначала найдем, сколько молей кетона и спирта участвовало в реакции.
Определим количество молей спирта:
Для этого нужно знать молекулярную массу конечного спирта. Предположим, что у нас образуется первичный спирт, и возьмем в расчет простейший спирт — этанол \(C_2H_5OH\).
Молярная масса этанола: \[ C(2) + H(6) + O(1) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46 \text{ г/моль} \]
Теперь найдем количество молей спирта: \[ n_{\text{спирта}} = \frac{m_{\text{спирта}}}{M_{\text{спирта}}} = \frac{29,6 \, \text{г}}{46 \, \text{г/моль}} \approx 0,643 \, \text{моль} \]
Отношение между кетоном и спиртом:
В реакциях гидрогенизации (восстановления) кетонов в спирты, как правило, один моль кетона дает один моль спирта. Следовательно, количество молей кетона также равно 0,643 моль.
Определим массу кетона: Мы знаем массу кетона: \[ m_{\text{кетона}} = 28,8 \, \text{г} \]
Находим молярную массу кетона: Теперь можем найти молярную массу кетона: \[ M_{\text{кетона}} = \frac{m_{\text{кетона}}}{n_{\text{кетона}}} = \frac{28,8 \, \text{г}}{0,643 \, \text{моль}} \approx 44,83 \, \text{г/моль} \]
Установим молекулярную формулу:
Теперь, зная примерную молярную массу кетона, попробуем рассмотреть возможные формулы. Масса молекулы, близкая к 44,83 г/моль, может соответствовать:
- Ацетон \(C_3H_6O\): молярная масса = 3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 58 г/моль (не подходит)
- Пропанон \(C_3H_6O\) — будет иметь молярную массу 58 г/моль и тоже не подходит.
- Однако, если предположить, что это уксусный альдегид \(C_2H_4O\), он будет иметь молярную массу 44 г/моль: \[ C(2) + H(4) + O(1) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 44 \text{ г/моль} \]
Таким образом, молекулярная формула кетона, скорее всего, будет \(C_3H_6O\) (пропанон).
Однако если учесть, что у нас 44 г/моль может подразумевать уксусный спирт, то это может быть \(C_2H_4O\).
Таким образом, согласно расчётам, молекулярная формула кетона - \(C_3H_6O\).
