Задача по химии При окислении 2.00 г диальдегида избытком аммиачного раствора оксида серебра образовалось 8, 64 г осадка. Установите строение альдегида, если известно, что в его молекуле имеется четвертичный атом углерода.
Для решения задачи начнем с уравнения реакции окисления диальдегида с аммиачным раствором оксида серебра. При этом образуется серебро в металлической форме, которое соблюдает закон сохранения массы.
Где R−CHO R-CHO R−CHO – диальдегид, а R−COOH R-COOH R−COOH – соответствующая карбоновая кислота.
По условию задачи:
Масса образовавшегося осадка металлическогосеребраметаллического серебраметаллическогосеребра составила 8,64 г.Масса начального диальдегида составила 2,00 г.
Чтобы найти количество образовавшегося серебра, можно воспользоваться молярной массой Ag. Молярная масса серебра AgAgAg около 108 г/моль.
По реакции видно, что на 1 моль диальдегида окисляется 2 моль серебра, значит, мы можем найти количество молей диальдегида: n(R−CHO)=n(Ag)2=0.08 моль2=0.04 моль
n(R-CHO) = \frac{n(Ag)}{2} = \frac{0.08\, \text{моль}}{2} = 0.04 \, \text{моль} n(R−CHO)=2n(Ag)=20.08моль=0.04моль
Теперь найдем массу диальдегида. Предположим, что его молярная масса M M M г/моль: m(R−CHO)=n(R−CHO)⋅M
m(R-CHO) = n(R-CHO) \cdot M m(R−CHO)=n(R−CHO)⋅M
По условию задачи: 2.00 г=0.04 моль⋅M⇒M=2.00 г0.04 моль=50 г/моль
2.00 \, \text{г} = 0.04 \, \text{моль} \cdot M \quad \Rightarrow \quad M = \frac{2.00 \, \text{г}}{0.04 \, \text{моль}} = 50 \, \text{г/моль} 2.00г=0.04моль⋅M⇒M=0.04моль2.00г=50г/моль
Теперь мы знаем, что молярная масса диальдегида составляет 50 г/моль. Это связывает нас с возможными структурными формулами. Учитывая, что в его молекуле имеется четвертичный атом углерода, мы можем предположить, что диальдегид имеет следующую структуру:
Поскольку атом углерода четвертичен, он не может быть связан с карбонильной группой −CHO-CHO−CHO. Это означает, что молекула должна быть симметричной.
Наиболее вероятным вариантом будет 2,3-диметилбутандиальдегид когдаобаальдегидныеконцарасположенынадвухразныхконцахосновнойцепикогда оба альдегидные конца расположены на двух разных концах основной цепикогдаобаальдегидныеконцарасположенынадвухразныхконцахосновнойцепи:
Для решения задачи начнем с уравнения реакции окисления диальдегида с аммиачным раствором оксида серебра. При этом образуется серебро в металлической форме, которое соблюдает закон сохранения массы.
Рассмотрим реакцию:
R−CHO+Ag2O+NH3→R−COOH+2Ag↓+H2O R-CHO + Ag_2O + NH_3 \rightarrow R-COOH + 2Ag \downarrow + H_2O R−CHO+Ag2 O+NH3 →R−COOH+2Ag↓+H2 O
Где R−CHO R-CHO R−CHO – диальдегид, а R−COOH R-COOH R−COOH – соответствующая карбоновая кислота.
По условию задачи:
Масса образовавшегося осадка металлическогосеребраметаллического серебраметаллическогосеребра составила 8,64 г.Масса начального диальдегида составила 2,00 г.Чтобы найти количество образовавшегося серебра, можно воспользоваться молярной массой Ag. Молярная масса серебра AgAgAg около 108 г/моль.
Теперь найдем количество молей серебра:
n(Ag)=8.64 г108 г/моль≈0.08 моль n(Ag) = \frac{8.64 \, \text{г}}{108 \, \text{г/моль}} \approx 0.08 \, \text{моль}
n(Ag)=108г/моль8.64г ≈0.08моль
По реакции видно, что на 1 моль диальдегида окисляется 2 моль серебра, значит, мы можем найти количество молей диальдегида:
n(R−CHO)=n(Ag)2=0.08 моль2=0.04 моль n(R-CHO) = \frac{n(Ag)}{2} = \frac{0.08\, \text{моль}}{2} = 0.04 \, \text{моль}
n(R−CHO)=2n(Ag) =20.08моль =0.04моль
Теперь найдем массу диальдегида. Предположим, что его молярная масса M M M г/моль:
m(R−CHO)=n(R−CHO)⋅M m(R-CHO) = n(R-CHO) \cdot M
m(R−CHO)=n(R−CHO)⋅M По условию задачи:
2.00 г=0.04 моль⋅M⇒M=2.00 г0.04 моль=50 г/моль 2.00 \, \text{г} = 0.04 \, \text{моль} \cdot M \quad \Rightarrow \quad M = \frac{2.00 \, \text{г}}{0.04 \, \text{моль}} = 50 \, \text{г/моль}
2.00г=0.04моль⋅M⇒M=0.04моль2.00г =50г/моль
Теперь мы знаем, что молярная масса диальдегида составляет 50 г/моль. Это связывает нас с возможными структурными формулами. Учитывая, что в его молекуле имеется четвертичный атом углерода, мы можем предположить, что диальдегид имеет следующую структуру:
Поскольку атом углерода четвертичен, он не может быть связан с карбонильной группой −CHO-CHO−CHO. Это означает, что молекула должна быть симметричной.
Наиболее вероятным вариантом будет 2,3-диметилбутандиальдегид когдаобаальдегидныеконцарасположенынадвухразныхконцахосновнойцепикогда оба альдегидные конца расположены на двух разных концах основной цепикогдаобаальдегидныеконцарасположенынадвухразныхконцахосновнойцепи:
CH3−CH(CHO)−C(CHO)−CH3 \text{CH}_3-CH(CHO)-C(CHO)-CH_3
CH3 −CH(CHO)−C(CHO)−CH3
Таким образом, структура диальдегида: 2,3-диметилбутандиальдегид.