Здравствуйте, уважаемые читатели!
Сегодня я отрешиваю 2 задачи из подборки олимпиадной органики, которая была представлена в предыдущей статье.
Чем, на мой взгляд, интересны эти задачи, с точки зрения подготовки к ЕГЭ:
1. В задаче 1 - даны циклоалкен и непредельный сложный эфир- вещества, достаточно редко, но встречающиеся в формате ЕГЭ. Поэтому еще одна встреча с ними - не помешает. Кроме того, в сложном эфире - существует возможность структурной изомерии, обусловленная различной устойчивостью непредельных спиртов. Химизм задачи в целом - несложен. Расчеты - типовые.
Задача 1. Смесь сложного эфира и циклогексена общей массой 5,90 г может вступить во взаимодействие с 200 г 5,60%-ного раствора брома в тетрахлориде углерода или с 25,0 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 1,60 моль/л. Установите формулу сложного эфира, если известно, что он образован непредельным одноатомным спиртом и насыщенной монокарбоновой кислотой и при его щелочном гидролизе образуются соль и спирт.
Решение:
1. В реакцию взаимодействия с бромной водой вступают оба вещества:
n(Br2)= 200*0,056/160= 0,07 моль,
следовательно (nC6H10+nRCOOR1)=0,07 моль
2. В реакцию со щелочью вступает только сложный эфир:
n (NaOH)=0,025*1,6=0,04моль= n(RCOOR1)
3. Найдем М(RCOOR1):
а)nC6H10=0,07-0,04=0,03моль
б)m(RCOOR1)=5,9-0,03*82=3,44 г
в)М(RCOOR1)=3,44/0,04=86г/моль
Предположительно, в радикалах содержится 3 атома С
4. Возможные структурные формулы эфира:
Согласно условию, при щелочном гидролизе эфира образуются соль и непредельный спирт. Этому условию удовлетворяет только формула аллилформиата(II), так как при гидролизе эфиров I и III образуются соль и альдегид.
Ответ - эфир - аллилформиат
2. Особенностью задачи 2 является многокомпонентность системы, вследствие чего усложняются математические вычисления. Химизм - традиционный, не выходящий за рамки школьной программы. Думаю, подобный формат вполне мог бы использоваться в экзаменационных задачах.
Задача 2
Раствор массой 9,21 г свежеприготовленной смеси анилина, фенола, уксусной кислоты и этанола в гексане при реакции с избытком мелкоизмельченного натрия выделяет 1568 мл газа (н.у.). Обработка того же количества исходной смеси бромной водой приводит к образованию 9,91 г осадка. Такое же количество исходной смеси может прореагировать с 17,86 мл 11,2%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,12 г/мл). Вычислите содержание всех компонентов смеси в процентах по массе.
Решение:
1. В реакцию с натрием вступают 3 компонента смеси
n(H2)=1,568/22,4=0,07 моль
Пусть n(C6H5NH2)=a, n(C6H5OH)=b, n(CH3COOH)=c, n(C2H5OH)=d, тогда
(0,5)(b+c+d)=0,07 (1),
2.В реакцию с бромной водой вступают 2 компонента:
9,91= а*330+b*331, откуда a+b=0,03 (2)
3. В реакцию со щелочью вступают фенол и кислота:
n(KOH)=17,86*0,112*1,12/56=0,04 моль
b+c= 0,04 (3)
4. объединяем все 3 выражения для количеств компонентов:
b+c+d=0,14
b+c= 0,04
a+b=0,03
Путем математических преобразований получаем:
d=n(C2H5OH)= 0,1 моль
с= а+0,01, b=0,03-a
5. Используем информацию о массе смеси:
0,1*46+a*93+ (0,03-a)*94+(0,01+a)*60=9,21, откуда
а=0,02 моль, b= 0,01 моль, с= 0,03 моль
6. W(С6H5NH2)= 0.02*93/9.21=20,2%
W(С6H5OH)= 0.01*94/9.21=10,2%
W(СH3COOH)= 0.03*60/9.21=19,6%
W(C2H5OH)= 0.1*46/9.21=49,9%
Привожу ссылку на решение авторов задачи, отличающееся от моего повышенной точностью в использовании атомных масс элементов. http://tasks.olimpiada.ru/upload/files/tasks/76/2019/ans-chem-11-mun-kalin-19-20.pdf Такой подход правомерен на олимпиаде, но не отвечает целям написания этой статьи.
Всего доброго!
