Некоторое органическое вещество массой 4, 32 грамм обработали избытком реактива Толленса. В результате реакции образовалось серебро массой 12, 96 грамм. Выведите молекулярную формулу органического вещества и составьте формулы изомеров, отвечающих условию задачи.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятие эквивалентов.

1. Сначала рассчитаем массу серебра, которая соответствует одному эквиваленту данного органического вещества. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции Толленса:

2Ag(NH3)2OH + RCHO + 3OH- -> 2Ag + HCO2- + 4NH3 + 3H2O

Из уравнения видно, что на каждый эквивалент органического вещества образуется 2 моль серебра. Тогда масса серебра, соответствующая одному эквиваленту, равна:

m(Ag) = 2 * М(Ag) = 2 * 107.87 г/моль = 215.74 г/моль

2. Теперь рассчитаем количество эквивалентов органического вещества, используя полученные массы:

n = m/M = 4.32 г/215.74 г/моль ≈ 0.020 эквивалентов

3. Далее рассчитаем количество моль органического вещества:

n = m/M
M = m/n = 4.32 г/0.020 эквивалентов ≈ 216 г/экв

4. Далее найдём число гидроксильных групп в органическом веществе (RCHO):

M(OH) = MM(серебра) *n(серебра)/m(серебра) = 12.96 г / 215.74 г/моль * 0.020 экв/0.0324 г раствора ≈ 2 группы

5. Составим формулы изомеров органического вещества:

1) Найдём углеродную основу:
Общая масса вещества:
M = 216 г/моль

Масса кислорода, входящего в сахарах (гидроксильные группы):
M(O) = 16 г/моль * 2 группы = 32 г/моль

Масса углерода:
M(C) = M - M(O) = 216 г/моль - 32 г/моль = 184 г/моль

2) Разобьём углеродную основу на блоки из одного и двух углеродных атомов и составим возможные формулы изомеров для каждого блока:

- Блок с одним атомом углерода:
C1H2 = 12 г/моль + 2 г/моль = 14 г/моль

- Блок с двумя атомами углерода:
C2H4 = 24 г/моль + 4 г/моль = 28 г/моль

- Возможные формулы изомеров для данного случая:

1) C1H2 * n(C1H2) = 14 г/моль * n(C1H2) = 184 г/моль
n(C1H2) ≈ 13.14 ≈ 13

2) C2H4 * n(C2H4) = 28 г/моль * n(C2H4) = 184 г/моль
n(C2H4) ≈ 6.57 ≈ 7

Таким образом, мы получили две возможные формулы изомеров для органического вещества RCHO: C1H2 и C2H4.