Задание №33 — Типы расчётных задач
Органическое вещество содержит 10,0% азота, 25,73% углерода и 57,07% брома по массе.
Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина
с бромметаном.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием первичного амина и бромметана (используйте структурную формулу органического вещества).
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Массовые доли даны не для всех элементов: кроме азота, углерода и брома в веществе есть водород.
1) Вычисления и молекулярная формула.
w(H) = 100 % − 10,0 % − 25,73 % − 57,07 % = 7,20 %
Возьмём образец массой 100 г:
n(N) = 10,0 г / 14 г/моль = 0,714 моль
n(C) = 25,73 г / 12 г/моль = 2,144 моль
n(Br) = 57,07 г / 80 г/моль = 0,713 моль
n(H) = 7,20 г / 1 г/моль = 7,20 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(Br) = 2,144 : 7,20 : 0,714 : 0,713 = 3 : 10 : 1 : 1
Молекулярная формула — C3H10NBr, M = 140 г/моль.
Проверка: w(N) = 14 / 140 = 10,0 %; w(C) = 36 / 140 = 25,7 %; w(Br) = 80 / 140 = 57,1 % — совпадает с условием.
2) Структурная формула.
Десять атомов водорода при трёх атомах углерода и одном атоме азота — это соль алкиламмония. Она получена из первичного амина и бромметана, который вносит одну группу CH3, значит в амине остаётся 2 атома углерода: это этиламин. Вещество — бромид метилэтиламмония:
[CH3–CH2–NH2–CH3]+Br−
(атом азота связан с этильным радикалом, метильным радикалом и двумя атомами водорода).
3) Уравнение реакции получения.
CH3–CH2–NH2 + CH3Br → [CH3–CH2–NH2–CH3]+Br−
Ответ: C3H10NBr — бромид метилэтиламмония [CH3–CH2–NH2–CH3]+Br−;
CH3–CH2–NH2 + CH3Br → [CH3–CH2–NH2–CH3]+Br−
Источник: ФИПИ