Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов или по продуктам сгорания; установление структурной формулы · 85 заданий
- Задание №33№33
При сгорании 11,04 г органического вещества А образуется 5,376 л (н.у.) углекислого газа, 5,04 г воды, 0,896 л (н.у.) азота и 1,792 л (н.у.) бромоводо…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 5,05% водорода, 42,42% углерода, 32,32% кислорода и 20,21% кальция по массе. Известно, что при нагревании этой соли…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 28,48% углерода, 3,39% водорода, 21,69% кислорода и 46,44% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 25,62% углерода, 2,85% водорода, 22,78% кислорода и 48,75% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При гидролизе органического вещества, протекающем в разбавленном растворе щёлочи при нагревании, получены продукт состава C₂H₃O₂Na и соединение, содер…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 35,1 г органического вещества А получили 33,6 л углекислого газа (н.у.), 3,36 л азота (н.у.) и 29,7 г воды. При нагревании с водным раств…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 6,1 г органического вещества А получили 7,84 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Известно, что это вещество может быть получено путём…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 3,6 г органического вещества А получили 896 мл углекислого газа (н.у.), 2,76 г карбоната калия и 0,36 г воды. Вещество А можно получить о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 7,35 г органического вещества А образуется 5,6 л (н.у.) углекислого газа, 4,05 г воды, 0,56 л (н.у.) азота. Известно, что вещество А имее…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 40,68%, а кислорода – 54,24% (остальное – водород), при нагревании реагирует с водным ра…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Вещество А содержит 9,30% углерода, 5,43% водорода, 49,62% кислорода, 10,85% азота и 24,80% серы по массе. Известно, что вещество А образуется при вос…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество содержит 40,68% углерода, 54,24% кислорода и 5,08% водорода по массе. При нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
Вещество А содержит 9,30% углерода, 5,43% водорода, 49,62% кислорода, 10,85% азота и 24,80% серы по массе. Известно, что вещество А образуется при восстановлении вещества Б цинком в присутствии серной кислоты.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции, протекающей при восстановлении вещества Б цинком в присутствии серной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула вещества А.
Возьмём образец массой 100 г; массы элементов численно равны массовым долям:
n(C) = 9,30 г / 12 г/моль = 0,775 моль; n(H) = 5,43 г / 1 г/моль = 5,43 моль; n(O) = 49,62 г / 16 г/моль = 3,101 моль; n(N) = 10,85 г / 14 г/моль = 0,775 моль; n(S) = 24,80 г / 32 г/моль = 0,775 моль.
Делим на наименьшее (0,775 моль):
n(C) : n(H) : n(O) : n(N) : n(S) = 1 : 7,01 : 4,00 : 1 : 1. Простейшая формула CH7NO4S, M = 129 г/моль.
Проверка: w(C) = 12 / 129 = 0,0930 (9,30 %); w(H) = 7 / 129 = 0,0543 (5,43 %); w(O) = 64 / 129 = 0,4961 (49,62 %); w(N) = 14 / 129 = 0,1085 (10,85 %); w(S) = 32 / 129 = 0,2481 (24,80 %) — все доли совпали.
Один атом серы и четыре атома кислорода образуют гидросульфат-ион HSO4−; на органическую часть остаётся CH3–NH3+. Вещество А — гидросульфат метиламмония, соль метиламина и серной кислоты. Метиламин получают восстановлением нитрометана (вещество Б) цинком в сернокислой среде, где амин сразу связывается в соль.
2) Структурная формула вещества А.
[CH3–NH3]+[HSO4]− — катион метиламмония и гидросульфат-анион.
3) Уравнение реакции восстановления вещества Б цинком в присутствии серной кислоты.
CH3–NO2 + 3Zn + 4H2SO4 → [CH3–NH3]HSO4 + 3ZnSO4 + 2H2O
Проверка: азот принимает 6 электронов (от +3 в нитрогруппе до −3 в аминогруппе), цинк отдаёт по 2, поэтому 3Zn; сера 4 = 1 + 3; водород 3 + 8 = 7 + 4 = 11; кислород 2 + 16 = 4 + 12 + 2 = 18.
Ответ: молекулярная формула вещества А — CH7NO4S (M = 129 г/моль); структурная формула — [CH3–NH3]+[HSO4]−; уравнение реакции: CH3–NO2 + 3Zn + 4H2SO4 → [CH3–NH3]HSO4 + 3ZnSO4 + 2H2O
Источник: ФИПИ