Question

В 1859 году английский химик Дж.Б. Бактон синтезировал вещество Х, молекула которого состояла из трех элементов. Вещество Х представляло собой высококипящую нерастворимую в воде бесцветную жидкость и содержало 29,71% углерода, 6,23% водорода. Для получения Х Бактон использовал сплав натрия с элементом Y, состав которого соответствует формуле NaY, причем 1,0 г этого сплава содержит 0,1 г натрия.
Вещество Х легко горит в кислороде, образуя твердый красный порошок вещества Z, издавна использовавшегося в качестве красителя.
A) Определите элемент Y.
Б) Установите молекулярную формулу вещества Х.
В) Приведите формулу вещества Z и рассчитайте, какую массу его можно получить при сжигании 10,0 г вещества Х?
Г) Вещество Х с середины 20-х годов ХХ века стало важным коммерческим продуктом. Как оно применялось в промышленно развитых странах?

Answer 1

А) Масса NaY, сод-о 23 г Na (1 моль экв-в Na), = 1*(23/0.1) = 230 г, след-но, на Y прих-я 230-23 = 207 г, что соотв-т M Pb, т.е. Y - свинец;

Б) n C = 29.71/12 = 2.4758 моль, n H = 6.23/1 = 6.23 моль, 3-й эл-т - очевидно свинец по условию "Вещество Х легко горит в кислороде, образуя твердый красный порошок вещества Z, издавна использовавшегося в качестве красителя", т.к. при горении ни C, ни H, ни галогены не обр-т тв. в-в красного цвета, а если бы 3-м эл-м в составе X был натрий, то он бы обр-л бесцв. тв. в-во либо тв. в-во белого цвета (например Na2O или Na2CO3 или NaCl);

т.о. n Pb = (100-29.7-6.23)/207 = 0.3095 моль; делим все значения на мин. (0.3095) и пол-м ф-лу X - PbC8H20;

без учета Pb в составе X, мольное соотн-е C и H = 1 к 6.23/2.4758 = 2.5, т.к. число атомов не м.б. дробным, на 2 атома C прих-я 5 атомов H, т.е. C и H обр-т этил -C2H5, тогда уточн-я ф-ла X - Pb(C2H5)4 (тетраэтилсвинец);

В) Z - Pb3O4;

3Pb(C2H5)4 (M = 323 г/моль) + 41O2 = Pb3O4 (M = 685 г/моль) + 24CO2 + 30H2O - из 10/323 = 0.031 моль пол-я 685*(0.031/3) = 7.0783 г Pb3O4;

Г) Pb(C2H5)4 исп-я в качестве антидетонационной присадки к моторному топливу в ДВС.