Формула пропановой кислоты

Определение и формула пропановой кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Пропановая (припионовая, метилуксусная) кислота – это сложное органическое соединение, относящееся к классу предельных одноосновных карбоновых кислот.

В обычных условиях представляет собой бесцветную едкую жидкость с резким запахом. Самовоспламеняется при температуре 440^oC. Смешивается с водой и органическими растворителями.

Химическая формула пропановой кислоты

Химическая формула пропановой кислоты может записываться двояко: C₂H₅COOH или C₃H₆O₂. Она показывает, что в состав данной молекулы входят три атома углерода (Ar = 12 а.е.м.), шесть атомов водорода (Ar= 1 а.е.м.) и два атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу пропановой кислоты:

Mr(C₃H₆O₂) = 3×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(C₃H₆O₂) = 3×12 + 6×1 + 2×16 = 36 + 6 + 32 = 74.

Структурная (графическая) формула пропановой кислоты

Структурная (графическая) формула пропановой кислоты является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы (рис. 1).

Рис. 1. Пропановая кислота. Графическая формула.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При нейтрализации 25,5 г предельной одноосновной кислоты избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.

Решение

Запишем уравнение реакции нейтрализации предельной одноосновной кислоты избытком раствора гидрокарбоната натрия в общем виде:

C_nH_2n+1COOH + NaHCO₃ → C_nH_2n+1COONa + CO₂↑ + H₂O.

Рассчитаем количество вещества выделившегося в ходе реакции углекислого газа:

n = V / V_m;

n(CO₂) = V(CO₂) / V_m;

n(CO₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

Согласно уравнению реакции n(CO₂): n(C_nH_2n+1COOH) = 1:1, т.е. n(C_nH_2n+1COOH) = n(CO₂) = 0,25 моль.

Рассчитаем молярную массу предельной одноосновной кислоты:

M = m / n;

M(C_nH_2n+1COOH) = m(C_nH_2n+1COOH) / n(C_nH_2n+1COOH);

M(C_nH₂_n₊₁COOH) = 25,5 / 0,25 = 102 г/моль.

Определим число атомов углерода в молекуле предельной одноосновной кислоты (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: 12 – для углерода, 1 – для водорода и 16 для кислорода):

M(C_nH_2n+1COOH) = 12n + 2n + 1 + 12 + 16 + 16 +1 = 14n + 46;

14n + 46 = 102 г/моль;

14n = 56;

n = 4.

Значит молекулярная формула предельной одноосновной кислоты C₄H₉COOH.

Ответ

C₄H₉COOH

ПРИМЕР 2

Задание

Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 2,8 г его способны присоединить 1120 мл (н.у.) хлороводорода.

Решение

Запишем уравнение реакции присоединения хлороводорода к алкену в общем виде:

C_nH₂_n + HCl → C_nH₂_n₊₁Cl.

Рассчитаем количество вещества хлороводорода:

n = V / V_m;

n(HCl) = V(HCl) / V_m;

n(HCl) = 1,2 / 22,4 = 0,05 моль.

Согласно уравнению реакции n(HCl): n(C_nH_2n) = 1:1, т.е. n(C_nH_2n) = n(HCl) = 0,05 моль.

Рассчитаем молярную массу алкена:

M = m / n;

M(C_nH_2n) = m(C_nH_2n) / n(C_nH_2n);

M(C_nH₂_n) = 2,8 / 0,05 = 56 г/моль.

Определим число атомов углерода в молекуле алкена (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: 12 – для углерода и 1 – для водорода):

M(C_nH₂_n) = 12n + 2n = 14n;

14n= 56 г/моль;