Задача 9. При окислении 1,12 л (н. у.) этиленового углеводорода избытком водного раствора перманганата калия образовался двухатомный спирт массой 3,80 г. Установите молекулярную формулу углеводорода.

Решение:

1. Определим количество вещества этиленового углеводорода (алкена), который имеет общую формулу \( C_nH_{2n} \):

\( V = 1,12 \text{ л} \)

\( n(C_nH_{2n}) = \frac{V}{V_m} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль} \)

2. Этиленовые углеводороды (алкены) при реакции с водным раствором перманганата калия в мягких условиях образуют двухатомные спирты (диолы) по реакции:

\( C_nH_{2n} + 2[O] + H_2O \rightarrow C_nH_{2n}(OH)_2 \) (упрощенная схема, окисление идет через образование промежуточных продуктов)

Согласно этой реакции, из 1 моль алкена образуется 1 моль двухатомного спирта.

\( n(C_nH_{2n}(OH)_2) = n(C_nH_{2n}) = 0,05 \text{ моль} \)

3. Определим молярную массу двухатомного спирта:

\( M(C_nH_{2n}(OH)_2) = \frac{m}{n} = \frac{3,80 \text{ г}}{0,05 \text{ моль}} = 76 \text{ г/моль} \)

4. Запишем общую формулу молярной массы двухатомного спирта:

\( M(C_nH_{2n}(OH)_2) = 12n + 2n + 2(16+1) = 14n + 34 \)

5. Приравниваем полученное значение к 76 г/моль:

\( 14n + 34 = 76 \)

\( 14n = 76 - 34 \)

\( 14n = 42 \)

\( n = 3 \)

6. Следовательно, молекулярная формула углеводорода (алкена) — \( C_3H_{2 \cdot 3} = C_3H_6 \).

Ответ: C₃H₆.