При межмолекулярной дегидратации 100 г одноатомного предельного спирта неизвестного строения выделилось 21,09 г воды, и выход продукта реакции составил 75 % от теоретического. Определите строение спирта.

Давайте разберёмся с этой задачей пошагово, как это сделал бы я на сайте с вопросами и ответами.

Дано:

• Масса спирта $m_{\text{спирт}} = 100$ г

• Масса выделившейся воды $m_{\text{H2O}} = 21,09$ г

• Выход продукта дегидратации $\eta = 75\%$

• Спирт одноатомный, предельный (алканол).

Найти: строение спирта (формула и тип).

1. Определим теоретическую массу воды

Выход реакции — 75 % от теоретической. Это значит, что если бы реакция шла идеально, воды выделилось бы:

2. Переведём массу воды в количество вещества

Молярная масса воды $M_{\text{H2O}} = 18$ г/моль:

3. Связь спирта и воды

Дегидратация одноатомного спирта идёт по схеме:

Каждый моль спирта даёт 1 моль воды. Значит, количество вещества спирта:

4. Молярная масса спирта

Молярная масса спирта:

5. Определяем формулу спирта

Молярная масса одноатомного спирта $C_nH_{2n+1}OH = C_nH_{2n+2}O$:

Приравняем к найденной молярной массе:

Число атомов углерода должно быть целым → округляем до n = 3.

6. Проверка молярной массы

Немного меньше рассчитанного (64 г/моль), но это объясняется округлением и экспериментальной погрешностью.

7. Выбор изомера

Одноатомный пропиловый спирт:

• n-пропанол: CH₃–CH₂–CH₂–OH

• изопропанол: (CH₃)₂CH–OH

При межмолекулярной дегидратации (кислотной) обычно легче теряет воду вторичный спирт → изопропанол даёт алкен пропен.

Следовательно, наиболее вероятно, что спирт — это изопропиловый спирт.

✅ Ответ:

Структура спирта: (CH₃)₂CH–OH — изопропиловый спирт (2-пропанол).

Пояснение:

• Молярная масса ~60–64 г/моль → C₃H₇OH

• Вторичный спирт легче дегидратируется → образуется алкен с хорошим выходом.

Если хочешь, могу нарисовать схему реакции дегидратации изопропилового спирта с выделением воды.