Задание №33 — Типы расчётных задач
При взаимодействии соли первичного амина с ацетатом серебра образуется органическое вещество А и бромид серебра. Вещество А содержит 13,33% азота, 10,48% водорода и 30,48% кислорода по массе.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества А;
2) запишите молекулярную формулу вещества А;
3) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием соли первичного амина и ацетата серебра.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Кроме азота, водорода и кислорода вещество А содержит углерод.
1)–2) Вычисления и молекулярная формула.
w(C) = 100 % − 13,33 % − 10,48 % − 30,48 % = 45,71 %
Возьмём образец массой 100 г:
n(N) = 13,33 г / 14 г/моль = 0,952 моль
n(H) = 10,48 г / 1 г/моль = 10,48 моль
n(O) = 30,48 г / 16 г/моль = 1,905 моль
n(C) = 45,71 г / 12 г/моль = 3,809 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 3,809 : 10,48 : 0,952 : 1,905 = 4 : 11 : 1 : 2
Молекулярная формула вещества А — C4H11NO2, M = 105 г/моль.
Проверка: w(N) = 14 / 105 = 13,33 %; w(H) = 11 / 105 = 10,48 %; w(O) = 32 / 105 = 30,48 % — совпадает с условием.
3) Структурная формула вещества А.
Из соли первичного амина и ацетата серебра выпадает бромид серебра, значит исходная соль — бромид алкиламмония, а А — ацетат алкиламмония. Ацетат-ион CH3COO− даёт 2 атома углерода, значит на радикал амина остаются ещё 2 атома углерода — это этиламин. Вещество А — ацетат этиламмония:
CH3–COO− [CH3–CH2–NH3]+
4) Уравнение реакции получения вещества А.
[CH3–CH2–NH3]+Br− + CH3COOAg → CH3–COO− [CH3–CH2–NH3]+ + AgBr↓
Проверка: слева 2 + 2 = 4 C, 8 + 3 = 11 H, 1 N, 2 O, 1 Ag, 1 Br; справа 4 C, 11 H, 1 N, 2 O, 1 Ag, 1 Br.
Ответ: А — C4H11NO2, ацетат этиламмония CH3COO−[C2H5NH3]+;
[CH3–CH2–NH3]+Br− + CH3COOAg → CH3–COO−[CH3–CH2–NH3]+ + AgBr↓
Источник: ФИПИ