Задание
Взяли 26,12 г этилового эфира одноосновной карбоновой кислоты и полностью омылили его гидроксидом натрия. Из продуктов реакции было выделено 24,58 г натриевой соли этой кислоты. Определить эфир, использовавшийся для проведения реакции.
Решение
Формулу эфира можно представить следующим образом:
R–C(O)–O–C₂H₅
Хотя состав фрагмента R в целом неизвестен, формулировка задачи подразумевает, что он представляет собой углеводородный радикал. Обозначив его молекулярную массу как x, молекулярную массу эфира можно выразить следующим образом:
M = x + 73,
где 73 – молекулярная масса фрагмента C(O)–O–C₂H₅. Таким образом молярная масса эфира будет (x + 73) г/моль, а его количество вещества составит
ν = 26,12 / (x + 73) моль.
Омыление сложных эфиров – реакция их взаимодействия с щелочами, приводящая к образованию соответствующей соли и спирта:
R–C(O)–O–C₂H₅ + NaOH = R–COONa + C₂H₅OH
Молярная масса соли R–COONa может быть выражена как (x + 67) г/моль (67 – молекулярная масса фрагмента COONa), значит количество вещества этой соли будет
ν = 24,58 / (x + 67) моль.
В соответствии с уравнением реакции омыления количество вещества эфира и соли равны:
26,12 / (x + 73) = 24,58 / (x + 67)
Решим получившееся уравнение:
26,12 / (x + 73) = 24,58 / (x + 67) ⇔
26,12·(x + 67) = 24,58·(x + 73) ⇔
26,12x + 26,12·67 = 24,58x + 24,58·73 ⇔
26,12x + 1750,04 = 24,58x + 1794,34 ⇔
26,12x – 24,58x = 1794,34 – 1750,04 ⇔
1,54x = 44,3 ⇔ x = 44,3/1,54 ≈ 28,77
Результат лучше округлить до ближайшего целого – 29. Установить, какому именно радикалу R такая молекулярная масса соответствует можно простым перебором. Метильный CH₃– (молекулярная масса 15) и пропильный C₃H₇– (43) радикалы не подходят, как и винильный CH₂=CH– (27). Единственный возможный здесь вариант – этиловый фрагмент C₂H₅–, у которого молекулярная масса как раз 29. Отсюда получается, что рассматриваемым в задаче эфиром является этиловый эфир пропановой (пропионовой) кислоты – этилпропионат:
C₂H₅C(O)–O–C₂H₅
Ответ
Этилпропионат
Другие задачи, имеющиеся на канале, можно найти здесь.
