Treść

Podczas ogrzewania próbki monochloropochodnej pewnego nasyconego węglowodoru o budowie łańcuchowej z nadmiarem wodnego roztworu wodorotlenku sodu przebiegła reakcja zilustrowana schematem: 

$C_x{H}_{y}Cl+NaOH\to C_x{H}_{y}OH+NaCl$  

Do otrzymanej mieszaniny poreakcyjnej dodano najpierw wodny roztwór kwasu azotowego(V) w celu zobojętnienia, a następnie – nadmiar wodnego roztworu azotanu(V) srebra. W wyniku reakcji opisanej równaniem:  

$A{g}^{+}+C{l}^{-}\to AgCl\downarrow$  

wytrącił się osad, który odsączono i wysuszono. Masa próbki monochloropochodnej była równa 0,314 g, a w wyniku opisanych przemian otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra.

Wykonaj obliczenia i zaproponuj jeden wzór półstrukturalny (grupowy) chloropochodnej tego węglowodoru. 

 

---

Rozwiązanie: 

Wiemy, że otrzymano 0,574 g stałego chlorku srebra, obliczamy liczbę jego moli: 

$n=\frac{m}{M}$  

$n_{AgCl}=\frac{0,574g}{143,5\frac{g}{\text{mol}}}=0,004mol$  

Widzimy, że 1 mol chlorku srebra zbudowane jest z 1 mola kationów srebra oraz 1 mola anionów chlorkowych. 

Zatem jeśli wytrąciło się 0,004 mola chlorku srebra, to taka sama liczba moli anionów chlorkowych była początkowo w roztworze, możemy zapisać: 

$n_{AgCl}=n_{C{l}^{-}}=0,004mol$  

Z ogólnego  wzoru węglowodoru widzimy, że 1 mol węglowodoru również zbudowany jest z 1 mola atomów chloru, możemy zapisać: 

$n_{C{l}^{-}}=n_{C_x{H}_{y}Cl}=0,004mol$  

Z treści zadania wiemy, że próbka monochloropochodnej wynosi 0,314 g, obliczamy masę molową monochloropochodnej: 

$n=\frac{m}{M}\to M=\frac{m}{n}$  

$M_{C_x{H}_{y}Cl}=\frac{0,314g}{0,004mol}=78,5\frac{g}{\text{mol}}$   

Wiemy, że węglowodór należy do węglowodorów nasyconych o budowie łańcuchowej, jego wzór można zapisać jako: 

$C_x{H}_{2x+1}Cl$  

obliczamy x - liczbę atomów węgla w cząsteczce: 

$12x+2x+1+35,5=78,5$  

$14x=42$  

$x=3$   

Wzór sumaryczny:  $C_3{H}_{7}Cl$  

Wzór półstrukturalny:  $C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}Cl$