Срочно:
Монохлоралкан массой 5,55 г сожгли и продукты сгорания пропустили через избыток раствора нитрата серебра. Масса выпавшего осадка составляет 8,61 г. Установите молекулярную формулу монохлоралкана. Изобразите его структурную формулу, если известно, что он имеет оптические изомеры. Напишите уравнение реакции этого вещества со спиртовым раствором щёлочи.

Для решения задачи нужно выполнить несколько этапов, включая анализ данных о реакции, определение состава вещества и использование химических знаний о реакциях.

1. Установка молекулярной формулы монохлоралкана: Исходные данные:

   • Масса монохлоралкана = 5,55 г.
   • Масса осадка после реакции с раствором нитрата серебра = 8,61 г.

   Из условия задачи известно, что при сгорании монохлоралкана образуются продукты, которые взаимодействуют с раствором нитрата серебра. Это может свидетельствовать о наличии в составе вещества хлора, так как нитрат серебра реагирует с хлоридами, образуя осадок хлорида серебра (AgCl).

   Пусть молекула монохлоралкана имеет форму $C_nH_{2n+1}Cl$, где $n$ — количество углеродных атомов. В реакции с нитратом серебра из хлора в молекуле монохлоралкана будет образовываться осадок хлорида серебра.

2. Определение количества хлора в монохлоралкане: Масса осадка AgCl, полученного в реакции, составляет 8,61 г. Для того чтобы узнать массу хлора, нужно вычислить количество вещества AgCl:

   $$m(AgCl) = 8,61 \, \text{г}, \quad M(AgCl) = 143,32 \, \text{г/моль}.$$

   Количество вещества AgCl:

   $$n(AgCl) = \frac{m(AgCl)}{M(AgCl)} = \frac{8,61}{143,32} = 0,0601 \, \text{моль}.$$

   Так как на каждый моль AgCl приходится 1 моль хлора (Cl), количество вещества хлора в образовавшемся осадке равно 0,0601 моль.

   Теперь, зная, что в монохлоралкане содержится 1 атом хлора на молекулу, количество вещества хлора в исходной пробе будет тоже 0,0601 моль.

3. Определение молекулярной формулы: Мы знаем массу монохлоралкана: 5,55 г. Масса хлора в этой пробе составляет:

   $$m(Cl) = 0,0601 \, \text{моль} \times 35,5 \, \text{г/моль} = 2,13 \, \text{г}.$$

   Следовательно, масса углерода и водорода в монохлоралкане:

   $$m(C_nH_{2n+1}Cl) - m(Cl) = 5,55 \, \text{г} - 2,13 \, \text{г} = 3,42 \, \text{г}.$$

   Это масса углерода и водорода.

   В углеродном скелете молекулы монохлоралкана $C_nH_{2n+1}Cl$ на каждый атом углерода приходится 1 атом водорода, и можно составить уравнение:

   $$m(C_nH_{2n+1}) = 3,42 \, \text{г}.$$

   Рассчитаем молекулярную массу углерода и водорода для разных возможных значений $n$.

   Для $n = 3$ (C₃H₇):

   $$M(C₃H₇) = 3 \times 12 + 7 \times 1 = 36 + 7 = 43 \, \text{г/моль}.$$

   Тогда количество вещества углерода и водорода:

   $$n(C₃H₇) = \frac{3,42}{43} = 0,0795 \, \text{моль}.$$

   Поскольку масса всего вещества 5,55 г, это соответствует молекуле с молекулярной массой 5,55 г.

   Таким образом, молекулярная формула монохлоралкана — C₃H₇Cl.

4. Структурная формула: Так как вещество монохлоралкан, то структура будет представлять собой углеводородную цепь, к которой привязан атом хлора. Учитывая, что монохлоралкан имеет оптические изомеры, это означает, что молекула имеет асимметричный углеродный атом, что делает её хиральной.

   Структурная формула монохлоралкана — это пропилхлорид (C₃H₇Cl), и она может быть представлена как:

   $$\text{CH₃-CH₂-CH₂Cl}.$$

   В случае оптических изомеров существует два стереоизомера, так как молекула имеет асимметричный углерод (в данном случае, в положении, где присоединён хлор).

5. Реакция со спиртовым раствором щелочи: Реакция монохлоралкана со спиртовым раствором щелочи (например, с раствором гидроксида калия в спирте) приведет к образованию алкена. Это типичная реакция элиминирования (реакция де гидрохлорирования). Уравнение реакции будет следующим:

   $$C₃H₇Cl + KOH_{(спирт)} \rightarrow C₃H₆ + KCl + H₂O.$$

   Здесь происходит удаление атома хлора и атома водорода, в результате чего образуется пропен (C₃H₆), а также калий хлорид и вода.