Ответы
Окисление первичного одноатомного спирта до альдегида происходит с потерями одного атома водорода. Это означает, что молярная масса спирта и альдегида отличаются на массу одного атома водорода (1 г/моль).
Известно, что выход альдегида составляет 70% от теоретического. Это значит, что из 50 г спирта фактически получено 34.2 г альдегида, а теоретически ожидалось бы 34.2 г / 0.7 = 48.86 г альдегида.
Так как молярная масса спирта и альдегида отличаются на массу одного атома водорода, то молярная масса спирта будет на 1 г/моль больше молярной массы альдегида.
Известно, что молярная масса альдегида, полученного из 34.2 г спирта, равна массе полученного альдегида, деленной на выход в процентах от теоретического, т.е. 34.2 г / 0.7 = 48.86 г/моль.
Поэтому молярная масса спирта будет равна молярной массе альдегида плюс 1 г/моль, т.е. 48.86 г/моль + 1 г/моль = 49.86 г/моль.
Округляя до целых, получаем, что молярная масса исходного спирта составляет 50 г/моль.
Предположим, что исходный спирт имеет формулу CnH2n+1OH, где n — целое число.
При окислении спирта образуется альдегид с формулой CnH2nO.
Молярная масса спирта равна:
M = 12n + 2n + 1 + 16 = 14n + 17
Молярная масса альдегида равна:
M’ = 12n + 2n + 16 = 14n + 16
Масса 50 г спирта соответствует количеству молей:
n = 50 г / (14n + 17) моль
Масса 34,2 г альдегида соответствует количеству молей:
n’ = 34,2 г / (14n + 16) моль
Поскольку выход реакции составляет 70% от теоретического, количество молей альдегида, образовавшегося в реакции, составляет 70% от количества молей спирта, вступившего в реакцию:
n’ = 0,7n
Подставив выражения для n и n’, получим:
34,2 г / (14n + 16) = 0,7 * (50 г / (14n + 17))
Упрощая уравнение, получаем:
34,2(14n + 17) = 0,7 * 50(14n + 16)
Разложив уравнение, получим:
476,8n + 581,4 = 350n + 560
Вычитая 350n из обеих частей уравнения, получим:
126,8n = -21,4
Разделив обе части уравнения на 126,8, получим:
n = 3
Подставив n = 3 в выражение для молярной массы спирта, получим:
M = 14 * 3 + 17 = 53 г/моль
Округлив до целых, получим:
M = 53 г/моль