Вещество Х, содержащее 38,4% углерода и 56,8% хлора по массе, образуется при присоединении 1 моль хлора к углеводороду Y. Про углеводород Y известно, что он реагирует с аммиачным раствором оксида серебра. На основании данных в задаче:
1) Проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу неизвестного вещества Х;
2) Составьте возможную структурную формулу вещества Х, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) Напишите уравнение реакции получения вещества Х из углеводорода Y, используя структурную формулу вещества.
Для решения задачи о веществе X, давайте пройдемся по пунктам пошагово.
### 1) Вычисление молекулярной формулы вещества X
Имеем данные о составе вещества X по массе:
- Углерод (C): 38,4%
- Хлор (Cl): 56,8%
Сначала находим массу другого элемента (водорода, H), который не упоминается, но должен быть в веществе X. Так как сумма процентного содержания всех элементов в веществе должна составлять 100%, то:
\[ \%H = 100\% - (38,4\% + 56,8\%) = 100\% - 95,2\% = 4,8\% \]
Теперь найдём мольные массы элементов:
- Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль
- Молярная масса хлора (Cl) = 35,5 г/моль
- Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль
Теперь можем рассчитать количество молей каждого элемента в 100 г вещества X:
- Для углерода:
\[ n(C) = \frac{38,4 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 3,2 \text{ моль} \]
- Для хлора:
\[ n(Cl) = \frac{56,8 \text{ г}}{35,5 \text{ г/моль}} = 1,6 \text{ моль} \]
- Для водорода:
\[ n(H) = \frac{4,8 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 4,8 \text{ моль} \]
Чтобы получить целые числа относительно количеств атомов, делим все количество молей на наименьшее из них, в данном случае на 1,6:
- Углерод:
\[ \frac{3,2}{1,6} = 2 \]
- Хлор:
\[ \frac{1,6}{1,6} = 1 \]
- Водород:
\[ \frac{4,8}{1,6} = 3 \]
Таким образом, соотношение:
- C: 2
- H: 3
- Cl: 1
Молекулярная формула вещества X — \( C_2H_3Cl \).
### 2) Структурная формула вещества X
Для вещества \( C_2H_3Cl \) можно предложить структурную формулу. Это может быть vinyl-хлорид, имеющий следующую структурную формулу:
```
H H
\ /
C = C - Cl
/
H
```
Или можно представить его в виде:
```
H Cl
\ /
C=C
/ \
H H
```
Это показывает порядок связи между атомами.
### 3) Уравнение реакции получения вещества X из углеводорода Y
Поскольку вещество Y реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, это предполагает, что оно является алкеном, который может присоединять галогены.
Предположим, что углеводород Y — это этилен (C2H4), так как он подходит под условия. Реакция присоединения одного моля хлора к этилену может быть представлена следующим образом:
\[ C_2H_4 + Cl_2 \rightarrow C_2H_3Cl + HCl \]
Таким образом, мы определили и молекулярную формулу вещества X, и его структурную формулу, а также уравнение реакции его образования.