При сгорании 20 г ациклического органического вещества образовалось 66 г CO2 и 18 мл H2O.Это вещество...

Для определения строения ациклического органического вещества, которое при сгорании образует углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O), а также реагирует с аммиачным раствором оксида серебра (реакция «серебряного зеркала») и может присоединять один моль воды, необходимо провести несколько шагов анализа.

Шаг 1: Определение элементного состава

При сгорании 20 г вещества образуется 66 г CO₂ и 18 мл H₂O.

Молярная масса CO₂ = 44 г/моль. Молярная масса H₂O = 18 г/моль.

1. Рассчитаем количество молей CO₂: [ n_{\text{CO₂}} = \frac{66 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль} ]

2. Рассчитаем количество молей H₂O (плотность воды приблизительно 1 г/мл, поэтому 18 мл H₂O = 18 г H₂O): [ n_{\text{H₂O}} = \frac{18 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль} ]

3. Определим количество атомов углерода и водорода в исходном веществе:

   • 1 моль CO₂ содержит 1 моль углерода, значит, 1.5 моль CO₂ содержит 1.5 моль углерода.
   • 1 моль H₂O содержит 2 моль водорода, значит, 1 моль H₂O содержит 2 моль водорода.

Таким образом, в исходном веществе содержится 1.5 моль углерода и 2 моль водорода.

Шаг 2: Определение массы углерода и водорода

1. Масса углерода: [ m_{\text{C}} = 1.5 \text{ моль} \times 12 \text{ г/моль} = 18 \text{ г} ]

2. Масса водорода: [ m_{\text{H}} = 2 \text{ моль} \times 1 \text{ г/моль} = 2 \text{ г} ]

Шаг 3: Определение массы кислорода

Общая масса вещества – 20 г. Масса кислорода: [ m_{\text{O}} = 20 \text{ г} - (18 \text{ г} \text{ углерода} + 2 \text{ г} \text{ водорода}) = 0 ]

Шаг 4: Вывод о составе вещества

На данном этапе очевидно, что вещество содержит только углерод и водород. Однако мы знаем, что оно реагирует с аммиачным раствором оксида серебра (реакция «серебряного зеркала»), что указывает на присутствие альдегидной группы (-CHO). Это значит, что вещество должно содержать кислород, и наши расчеты требуют пересмотра.

Шаг 5: Формула вещества

Пусть молекулярная формула вещества — ( C_xH_yO_z ).

1. Составим уравнение горения: [ C_xH_yO_z + \left( x + \frac{y}{4} - \frac{z}{2} \right) O_2 \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O ]

2. Известно, что при сгорании образуется 1.5 моль CO₂ и 1 моль H₂O. Эмпирическая формула, исходя из массовых данных: [ x = 1.5 ] [ \frac{y}{2} = 1 \Rightarrow y = 2 ]

Число атомов кислорода определим из массы: [ \text{Молекулярная масса вещества} = 12 \times 1.5 + 1 \times 2 + 16 \times z ]

Шаг 6: Проверка реакции с аммиачным раствором оксида серебра

Вещество должно быть альдегидом, а также присоединять один моль воды, что возможно для ненасыщенных соединений. Наиболее подходящий кандидат — ацетальдегид (CH₃CHO).

Итог: Строение вещества

Исходя из всех данных, наиболее вероятной формулой вещества является ацетальдегид (CH₃CHO), который:

1. При сгорании образует 1.5 моль CO₂ и 1 моль H₂O.
2. Реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.
3. Может присоединять одну молекулу воды, образуя гидрат.

Таким образом, строение вещества — ацетальдегид: CH₃CHO.

Рассмотрим данный химический процесс подробнее.

1. Рассчитаем количество молекул CO2 и H2O, образовавшихся при сгорании 20 г вещества. Молярная масса CO2 = 44 г/моль, H2O = 18 г/моль. Масса образовавшегося CO2 = 66 г, масса образовавшегося H2O = 18 мл = 18 г. Количество молекул CO2 = 66 г / 44 г/моль = 1,5 моль. Количество молекул H2O = 18 г / 18 г/моль = 1 моль.

2. Учитывая, что один моль вещества может присоединить только один моль воды, можем сделать вывод, что моль вещества равен молекулам H2O, то есть 1 моль.

3. Таким образом, строение ациклического органического вещества можно определить как метанол (CH3OH).

Итак, ациклическое органическое вещество, сгоревшее при реакции, имеет формулу CH3OH, то есть метанол.