12. При взаимодействии 3 г предельного одноатомного спирта с необходимым количеством натрия выделилось 0,56 л (н. у.) водорода. Выведите формулу спирта, запишите формулы возможных изомеров и дайте их названия.

Решение

1. По уравнению реакции спирта с натрием \(\mathrm{2ROH + 2Na \rightarrow 2RONa + H_2}\) на 1 моль водорода расходуется 2 моль спирта.

2. Количество водорода при нормальных условиях: \(n(H_2)=0.56/22.4=0.025\) моль.

3. Количество спирта: \(n(ROH)=2\cdot0.025=0.050\) моль. Его молярная масса: \(M=3/0.050=60\) г/моль.

4. Для предельного одноатомного спирта общая формула \(\mathrm{C_nH_{2n+2}O}\), поэтому \(12n+(2n+2)+16=60\), откуда \(n=3\). Молекулярная формула спирта — \(\mathrm{C_3H_8O}\).

Изомеры-спирты: \(\mathrm{CH_3CH_2CH_2OH}\) — пропан-1-ол; \(\mathrm{CH_3CH(OH)CH_3}\) — пропан-2-ол.

Если под возможными изомерами понимать все структурные изомеры состава \(\mathrm{C_3H_8O}\), существует также межклассовый изомер: \(\mathrm{CH_3OCH_2CH_3}\) — метоксиэтан (этилметиловый эфир). Он не является спиртом.

Ответ: формула спирта — \(\mathrm{C_3H_8O}\); возможные спирты-изомеры — пропан-1-ол и пропан-2-ол.