Задание №33 — Типы расчётных задач
Органическое вещество содержит 12,79% азота, 43,84% углерода и 32,42% хлора по массе.
Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина
с хлорэтаном.
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 хлорэтана (используйте структурную формулу органического вещества).
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение. Кроме азота, углерода и хлора в веществе есть водород.
1) Вычисления и молекулярная формула.
w(H) = 100 % − 12,79 % − 43,84 % − 32,42 % = 10,95 %
Возьмём образец массой 100 г:
n(N) = 12,79 г / 14 г/моль = 0,914 моль
n(C) = 43,84 г / 12 г/моль = 3,653 моль
n(Cl) = 32,42 г / 35,5 г/моль = 0,913 моль
n(H) = 10,95 г / 1 г/моль = 10,95 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(Cl) = 3,653 : 10,95 : 0,914 : 0,913 = 4 : 12 : 1 : 1
Молекулярная формула — C4H12NCl, M = 109,5 г/моль.
Проверка: w(N) = 14 / 109,5 = 12,79 %; w(C) = 48 / 109,5 = 43,84 %; w(Cl) = 35,5 / 109,5 = 32,42 % — совпадает с условием.
2) Структурная формула.
Двенадцать атомов водорода при четырёх атомах углерода и одном атоме азота отвечают соли алкиламмония. Хлорэтан вносит этильный радикал (2 атома C), значит первичный амин содержит тоже 2 атома углерода — это этиламин. Вещество — хлорид диэтиламмония:
[CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Cl−
(атом азота связан с двумя этильными радикалами и двумя атомами водорода).
3) Уравнение реакции получения.
CH3–CH2–NH2 + CH3–CH2Cl → [CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Cl−
Ответ: C4H12NCl — хлорид диэтиламмония [(CH3–CH2)2NH2]+Cl−;
CH3–CH2–NH2 + CH3–CH2Cl → [CH3–CH2–NH2–CH2–CH3]+Cl−
Источник: ФИПИ