Задание №33 — Типы расчётных задач
Вещество А содержит по массе 47,52% углерода, 6,93% азота, 39,60% брома и водород.
Вещество А образуется при действии бромэтана на азотсодержащее вещество Б. На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления 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 получения вещества А из вещества Б
и бромэтана (используйте структурные формулы органических веществ).
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула вещества А.
Массовая доля водорода: w(H) = 100 % − 47,52 % − 6,93 % − 39,60 % = 5,95 %. Возьмём 100 г вещества:
n(C) = 47,52 г / 12 г/моль = 3,96 моль; n(H) = 5,95 г / 1 г/моль = 5,95 моль; n(N) = 6,93 г / 14 г/моль = 0,495 моль; n(Br) = 39,60 г / 80 г/моль = 0,495 моль.
Делим на наименьшее (0,495 моль):
n(C) : n(H) : n(N) : n(Br) = 8,00 : 12,0 : 1 : 1. Простейшая формула C8H12NBr, M = 202 г/моль.
Проверка: w(C) = 96 / 202 = 0,4752 (47,52 %); w(H) = 12 / 202 = 0,0594 (5,94 %); w(N) = 14 / 202 = 0,0693 (6,93 %); w(Br) = 80 / 202 = 0,3960 (39,60 %) — доли совпали.
Вещество А получено действием бромэтана C2H5Br на азотсодержащее вещество Б, причём бром остался в продукте: значит реакция идёт как присоединение, и состав Б равен C8H12NBr − C2H5Br = C6H7N, то есть Б — анилин. Вещество А — соль, бромид N-этиланилиния.
2) Структурная формула вещества А.
[C6H5–NH2–CH2–CH3]+Br− — катион, в котором атом азота связан с бензольным кольцом и с этильной группой, и бромид-ион.
3) Уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и бромэтана.
C6H5–NH2 + CH3–CH2–Br → [C6H5–NH2–CH2–CH3]+Br−
Проверка: углерод 6 + 2 = 8; водород 7 + 5 = 12; азот и бром по одному с каждой стороны.
Ответ: молекулярная формула вещества А — C8H12NBr (M = 202 г/моль); структурная формула — [C6H5–NH2–CH2–CH3]+Br−; уравнение получения: C6H5–NH2 + CH3–CH2–Br → [C6H5–NH2–CH2–CH3]+Br−
Источник: ФИПИ