Номер 680, страница 150 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

680. Приведите структурные формулы двух сложных эфиров, молярные массы которых равны 74 г/моль.

Решение

Общая формула сложных эфиров, образованных насыщенными одноосновными карбоновыми кислотами и насыщенными одноатомными спиртами, имеет вид $C_nH_{2n}O_2$. Вычислим молярную массу такого соединения, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

Молярная масса $M(C_nH_{2n}O_2)$ будет равна:
$M = 12 \cdot n + 1 \cdot 2n + 16 \cdot 2 = 14n + 32$ г/моль.

По условию задачи, молярная масса равна 74 г/моль. Составим и решим уравнение, чтобы найти число атомов углерода $n$:

$14n + 32 = 74$
$14n = 74 - 32$
$14n = 42$
$n = \frac{42}{14} = 3$

Таким образом, молекулярная формула искомых сложных эфиров – $C_3H_6O_2$. Сложные эфиры имеют общую структуру $R-COO-R'$, где $R$ и $R'$ - углеводородные радикалы (для эфиров муравьиной кислоты $R=H$). Необходимо привести структурные формулы двух изомеров, соответствующих этой молекулярной формуле.

Первый сложный эфир: этилформиат

Этот сложный эфир может быть образован муравьиной кислотой ($HCOOH$) и этиловым спиртом ($C_2H_5OH$).
В этом случае кислотный остаток (формиат, $HCOO–$) содержит 1 атом углерода. Следовательно, спиртовой радикал должен содержать $3-1=2$ атома углерода. Это этил-радикал ($-C_2H_5$).
Название: этиловый эфир муравьиной кислоты, или этилформиат.
Его структурная формула:

$$ H-\stackrel{\Large O}{\stackrel{||}{C}}-O-CH_2-CH_3 $$

Второй сложный эфир: метилацетат

Этот сложный эфир может быть образован уксусной кислотой ($CH_3COOH$) и метиловым спиртом ($CH_3OH$).
В этом случае кислотный остаток (ацетат, $CH_3COO–$) содержит 2 атома углерода. Следовательно, спиртовой радикал должен содержать $3-2=1$ атом углерода. Это метил-радикал ($-CH_3$).
Название: метиловый эфир уксусной кислоты, или метилацетат.
Его структурная формула:

$$ CH_3-\stackrel{\Large O}{\stackrel{||}{C}}-O-CH_3 $$

Ответ: Двумя сложными эфирами с молярной массой 74 г/моль являются, например, этилформиат и метилацетат.
1. Этилформиат: $$ H-\stackrel{\Large O}{\stackrel{||}{C}}-O-CH_2-CH_3 $$
2. Метилацетат: $$ CH_3-\stackrel{\Large O}{\stackrel{||}{C}}-O-CH_3 $$