Формула глицерина
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Глицерин является простейшим представителем трехатомных спиртов (пропантриол-1,2,3 или 1,2,3-триоксипропана)
Химическая формула: \(\
\mathrm{HOCH} 2-\mathrm{CH} \quad(\mathrm{OH})-\mathrm{CH} 2 \mathrm{OH}
\)
Рациональная формула: \(\
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 5(\mathrm{OH}) 3
\)
Общая формула: \(\
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 803
\)
Структурная формула глицерина
Глицерин является простейшим представителем класса многоатомных спиртов - углеводородов, в молекулах которого несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами.
Общая формула триатомных спиртов, которые включают глицерин: \(\
\mathrm{CnH} 2 \mathrm{n}-1(\mathrm{OH}) 3
\)
Гидроксильные группы в молекулах многоатомных спиртов всегда связаны с различными атомами углерода, то есть только одна гидроксильная группа может быть связана с одним атомом углерода.
Процент элементов в молекуле глицерина: водород - 8,756%, углерод - 39,125%, кислород - 52,119%.
Физические свойства глицерина
В стандартных условиях глицерин представляет собой бесцветную или бледно-желтую жидкость, без запаха и сладкого вкуса. Точка плавления 17,8 ° С. Точка кипения 290 ° С. Плотность 1,2604 г / см3 {3}. Гигроскопичный, смешанный с водой в любом соотношении.
Химические свойства глицерина
Химические свойства глицерина во многом аналогичны свойствам одноатомных спиртов. Однако следует отметить, что гидроксильная группа представляет собой полярную частицу, а атом кислорода имеет неразделенную электронную пару. Наличие трех гидроксильных групп увеличивает поляризацию \(\
\mathrm{O-H}
\)-связи. Частичный положительный заряд появляется на атомах углерода, что облегчает нуклеофильное замещение \(\
\mathrm{OH}
\)-группы.
Поэтому многоатомные спирты в целом обладают более кислыми свойствами, чем одноатомные спирты, в частности, взаимодействуют с образованием алкоголятов как с металлами, так и с гидроксидами тяжелых металлов.
Качественная реакция на многоатомные спирты и, соответственно, на взаимодействие глицерина с гидроксидом меди (II) с образованием ярко-синего глицерина меди (II):
Химические свойства глицерина
Примеры решения задач по «формуле глицерина»
ПРИМЕР 1
Рассчитать молярную концентрацию раствора, 400 мл которой содержит 22 г глицерина.
Экспрессия раствора для молярной концентрации раствора:
\(\
C_{M}=\frac{n_{в-ва }}{V_{p-p a}}=\frac{m_{в-ва}}{M_{в-ва} \cdot V_{p-p a}}
\)
Где nv-va - количество растворенного вещества, моль; mb-va - масса растворенного вещества, g; MV-ва - молярная масса растворенного вещества, г / моль; Vр-ra - объем раствора, л.
Формула глицерина представляет собой \(\
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 5(\mathrm{OH}) 3
\) или \(\
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 803
\).
Молярная масса глицерина равна:
\(\
М (глицерин)=3 \cdot 12+8 \cdot 1+3 \cdot 16=92
\)г/моль
Молярная концентрация раствора будет равна:
\(\
C_{M}=\frac{22}{92 \cdot 0,4}=0,6
\) моль/л
Молярный раствор глицерина 0,6 моль / л
ПРИМЕР 2
Во время сжигания органического вещества весом 4,6 г было образовано 3,36 л \(\
\CO2 (\mathrm{NU})
\) и 3,6 г воды. Плотность паров органического вещества в водороде составляет 46. Определите молекулярную формулу испытуемого вещества.
Раствор Продукты сгорания включают только три элемента: углерод, кислород и водород. Ясно, что весь углерод из соединения превращается в \(\
\mathrm{CO} 2
\), и весь водород переносится в воду. Кислород добавляется при горении с воздуха, но может также содержаться в самом веществе.
Вычислите элементный состав соединения.
Найдите количество продуктов реакции (моль):
\(\
n\left(C O_{2}\right)=V\left(C O_{2}\right) / V_{M}=3,36
\) моль
\(\
n\left(H_{2} O\right)=m\left(H_{2} O\right) / M\left(H_{2} O\right)=3,6
\) моль
Поэтому содержание углерода и водорода в исходном соединении составляет:
\(\
n(C)=n\left(C O_{2}\right)=0,15
\) моль
\(\
n(H)=2 n\left(H_{2} O\right)=2 \cdot 0,2=0,4
\) моль
Рассчитайте их массу в исходном образце по формуле:
\(\
m=n \cdot M
\)
\(\
m(H)=0,4 \cdot 1 г/моль=0.4 г
\)
\(\
m(C)=0,15 \cdot 12 г/ моль=1,8г
\)
Определите, содержит ли исходное соединение кислород:
\(\
m(O)=4,6-(0,4+1,8)=2,4
\)
Найдите количество молей кислорода:
\(\
n(O)=m(O) / M(O)=2,4 г / 16 г/ мол ь= 0.15 моль
\)
Отношение числа атомов в молекуле соединения пропорционально их молярным фракциям:
\(\
n\left(C O_{2}\right) : n(H) : n(O)=0,15 : 0,4 : 0,15=3 : 8 : 3
\)
Таким образом, простейшей формулой исследуемого вещества является $$
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 803
\). Его молярная масса:
\(\
M\left(C_{3} H_{8} O_{3}\right)=3 \cdot 12+8 \cdot 1+3 \cdot 16=92
\)г / моль
Проверьте, истинна ли найденная формула.
Рассчитайте молярную массу вещества, используя относительную плотность вещества по отношению к водороду:
\(\
М (островки)=M\left(H_{2}\right) \cdot D\left(H_{2}\right)=2 г/моль \cdot 46=92г/моль
\)
\(\
М (острова)=M\left(C_{3} H_{8} O_{3}\right)
\)
Следовательно, найденная формула верна.
это формула исходного органического вещества \(\
\mathrm{C} 3 \mathrm{H} 803
\). Вещество - глицерин \(\
\mathrm{HOCH} 2-\mathrm{CH}(\mathrm{OH})-\mathrm{CH} 20 \mathrm{H}
\)