. В ходе щелочного плавления калиевой соли предельной одноосновной кар-боновой кислоты массой 14 г образовался газ объемом 2,8 л (н. у.). Выведи-те молекулярную формулу карбоновой…

Чтобы решить эту задачу, давайте разберем ее по шагам.

Шаг 1: Определение молекулярной формулы карбоновой кислоты.

1. Определим, сколько молей газа образовалось. Объем газа равен 2,8 л. При нормальных условиях (н. у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому: \[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{2,8 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,125 \, \text{моля} \]

2. Учитываем, что в результате реакции образуется углекислый газ (CO₂). Это происходит при щелочном плавлении карбоновой кислоты и соответствующей соли. Если в реакции образуется 0,125 моля CO₂, то отработанная карбоновая кислота будет «израсходована» в процессе.

3. Составляем молекулярную формулу карбоновой кислоты. Обозначим карбоновую кислоту как \( C_nH_{2n+1}COOH \). Она может быть предельной одноосновной. Кислоты могут быть:

   • Угольная (H₂CO₃)
   • Уксусная (C₂H₄O₂)
   • Пропионовая (C₃H₆O₂)
   • Бутановая (C₄H₈O₂)
   • И так далее.

   Начиная с уксусной кислоты:

   • У уксусной кислоты (C₂H₄O₂) количество углекислого газа: при декарбоксилировании образуется 1 моль CO₂.

   Для предельной одноосновной карбоновой кислоты с \( n = 2 \): \[ CH₃COOH = C₂H₄O₂ \] Это соответствует 2,8 г карбоновой кислоты.

4. Проверим получается ли 14 г карбоксильной соли. Формула соли уксусной кислоты — это натриевая соль CH₃COONa, \text{что дает } m = 82 , \text{г/моль}. То есть, если взяли 14 г, это количество моль: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{14 \, \text{г}}{82 \, \text{г/моль}} \approx 0,17 \, \text{моля} \]

Шаг 2: Составление формул изомеров и их названий.

1. Изомеры уксусной кислоты (C₂H₄O₂):
   • 1. Уксусная кислота (CH₃COOH)
   • 2. Бутановая кислота (C₃H₆O₂) — сдвинутый заявленный тип

Возможные изомеры:

• CH₃COOH (Уксусная кислота)
• C₂H₄O₃ (глиоксиловая кислота)
• C₃H₆O₂ (Пропионовая кислота)

Шаг 3: Уравнение реакции декарбоксилирования.

Декарбоксилирование уксусной кислоты можно представить так: \[ CH₃COOH \xrightarrow{NaOH} CH₄ + CO₂ \]

Вывод:

1. Молекулярная формула карбоновой кислоты: \( C₂H₄O₂ \) (уксусная кислота).

2. Формулы изомеров:

   • Уксусная кислота (CH₃COOH)
   • Пропионовая кислота (C₂H₆O₂)
   • Глиоксиловая кислота (C₂H₄O₃)

3. Уравнение реакции декарбоксилирования: \[ CH₃COOH \xrightarrow{NaOH} CH₄ + CO₂ \]

Эти шаги помогут вам понять, как происходят реакции с карбоновыми кислотами и их солями. Если остались вопросы, задавайте!