Задание №33 — Типы расчётных задач
Органическое вещество содержит 9,09% азота, 31,19% углерода и 51,87% брома по массе.
Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина
с бромэтаном.
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 с бромэтаном (используйте структурную формулу органического вещества).
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Кроме азота, углерода и брома в веществе есть водород.
1) Вычисления и молекулярная формула.
w(H) = 100 % − 9,09 % − 31,19 % − 51,87 % = 7,85 %
Возьмём образец массой 100 г:
n(N) = 9,09 г / 14 г/моль = 0,649 моль
n(C) = 31,19 г / 12 г/моль = 2,599 моль
n(Br) = 51,87 г / 80 г/моль = 0,648 моль
n(H) = 7,85 г / 1 г/моль = 7,85 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(Br) = 2,599 : 7,85 : 0,649 : 0,648 = 4 : 12 : 1 : 1
Молекулярная формула — C4H12NBr, M = 154 г/моль.
Проверка: w(N) = 14 / 154 = 9,09 %; w(C) = 48 / 154 = 31,2 %; w(Br) = 80 / 154 = 51,9 % — совпадает с условием.
2) Структурная формула.
Двенадцать атомов водорода при четырёх атомах углерода и одном атоме азота отвечают соли алкиламмония. Бромэтан вносит в неё этильный радикал (2 атома C), значит первичный амин содержит тоже 2 атома углерода — это этиламин. Вещество — бромид диэтиламмония:
[CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Br−
(атом азота связан с двумя этильными радикалами и двумя атомами водорода).
3) Уравнение реакции получения.
CH3–CH2–NH2 + CH3–CH2Br → [CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Br−
Ответ: C4H12NBr — бромид диэтиламмония [(CH3–CH2)2NH2]+Br−;
CH3–CH2–NH2 + CH3–CH2Br → [CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Br−
Источник: ФИПИ