13. Массовая доля кислорода в предельном одноатомном спирте равна 34,78%. Установите молекулярную формулу спирта.

Задача: массовая доля кислорода в предельном моноатомном (одноатомном) спирте равна 34,78%. Найдите молекулярную формулу спирта.

Пояснение и решение

1. Что за формула у предельного одноатомного спирта

• Для насыщенного моноатомного спирта (одноатомного спирта) общая формула удачно записывается как CnH2n+2O. Это этаноловая серия алкоголей: CnH2n+2O.

2. Массовая доля кислорода

• Массовая доля кислорода w(O) равна массе кислорода в формуле делённой на молекулярную массу всего вещества: w(O) = M(O) / M(молекула) = 16 / M.

• Молекулярная масса M для формулы CnH2n+2O: M = 12n + 1.008(2n+2) + 16.000 ≈ (12n) + (2n+2) + 16 (если взять приближённые массы 12, 1 и 16) = 14n + 18 (приближённо).

• С учётом точных масс: M ≈ 12.01n + 1.008(2n+2) + 16.00 = 14.026n + 18.016.

3. Уравнение для n

• По условию w(O) = 0,3478: 16 / (14n + 18) = 0,3478 (приближённые массы) => 16 = 0,3478(14n + 18) => 16 = 4,8692n + 6,2604 => 9,7396 ≈ 4,8692n => n ≈ 2.0.

• При более точных массах получаем n ≈ 1.996, что близко к 2.

4. Вывод

• Значит, n = 2. Следовательно, молекулярная формула спирта: CnH2n+2O = C2H6O.
• Это этанол (этиловый спирт). Возможны изомерные структуры типа диэтиловый спирт и т. п., но конкретно для спирта с формулой C2H6O — это этанол.

Ответ: C2H6O (этанол).