Формула этилата натрия

Определение и формула этилата натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Этилат натрия – сложное соединение органической природы, представляющее собой алкоголят натрия и этилового спирта.

В обычных условиях– это бесцветные кристаллы (могут иметь желтоватый оттенок) (рис. 1). Растворяется в этаноле (28 г/ 100 мл) и образует с ним аддукт состава C₂H₅ONa×2C₂H₅OH. Реагирует с водой. Температура плавления равна 260^oC при достижении которой этилат натрия разлагается.

Рис. 1. Этилат натрия. Внешний вид.

Химическая формула этилата натрия

Химическая формула этилата натрия имеет вид C₂H₅ONa. Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома углерода (Ar = 12 а.е.м.), пять атомов водорода (Ar = 1 а.е.м.), один атома натрия (Ar = 23 а.е.м.) и один атом кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу этилата натрия:

Mr(C₂H₅ONa) = 2×Ar(C) + 5×Ar(H) + Ar(Na) + Ar(О);

Mr(C₂H₅ONa) = 2×12 + 5×1 + 23 + 16 = 24 + 5 + 23+ 16 = 68.

Графическая (структурная) формула этилата натрия

Структурная (графическая) формула является более наглядной, она отражает то, как атомы связаны между собой внутри молекулы этилата натрия (рис. 2).

Рис. 2. Графическая формула этилата натрия.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При полном сгорании некоторого количества углеводорода образовалось 14,08 г оксида углерода (IV) и 3,6 г воды. Найдите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность его паров по водороду равна 39.

Решение

Составим схему реакции сгорания аминокислоты обозначив количество атомов углерода, водорода, кислорода и азота за «x», «у», «z» и «k» соответственно:

C_xH_y+ O_z→CO₂ + H₂O.

Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO₂)×M(C) = [m(CO₂) / M(CO₂)]×M(C);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H₂O)×M(H) = [2×m(H₂O) / M(H₂O)]×M(H);

Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H₂O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

Тогда,

m(C) = [14,8 / 44]×12 = 4,04 г;

m(H) = 2×3,6 / 18 ×1= 0,4 г.

Определим химическую формулу углеводорода:

x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H);

x:y= 4,04/12 :0,4/1

x:y= 0,34 : 0,4 = 1 : 1.

Значит его простейшая формула CH, а молярная масса 13 г/моль [M(CH) = Ar(C) + Ar(H) = 12 + 1 =13 / моль].

Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду:

M_substance = M(H₂) × D(H₂)_;

M_substance = 2 × 39 = 78 г/моль.

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:

M_substance / M(CH) = 78 / 13 = 6.

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 6 раз выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₆H₆.Это бензол.

Ответ

C₆H₆

ПРИМЕР 2

Задание

При сжигании 26,7 г аминокислоты (C_xH_yO_zN_k) в избытке кислорода образуется 39,6 г оксида углерода (IV), 18,9 г воды и 4,2 г азота. Определите формулу аминокислоты.

Решение

C_xH_yO_zN_k+ O_z→CO₂ + H₂O + N₂.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO₂)×M(C) = [m(CO₂) / M(CO₂)]×M(C);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H₂O)×M(H) = [2×m(H₂O) / M(H₂O)]×M(H);

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H₂O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

Тогда,

m(C) = [39,6 / 44]×12 = 10,8 г;

m(H) = 2×18,9 / 18 ×1= 2,1 г.

m(O) = m(C_xH_yO_zN_k) – m(C) – m(H) – m(N)= 26,7 – 10,8 – 2,1 – 4,2 = 9,6 г.

Определим химическую формулу аминокислоты:

x:y:z:k = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O) : m(N)/Ar(N);

x:y:z:k= 10,8/12 :2,1/1 :9,6/16 : 4,2/14;

x:y:z:k= 0,9 : 2,1 : 0,41 : 0,3 = 3: 7 : 1,5 : 1 = 6 : 14: 3 : 2.

Значит простейшая формула аминокислоты C₆H₁₄O₃N₂.