Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов или по продуктам сгорания; установление структурной формулы · 85 заданий
- Задание №33№33
При сгорании 11,04 г органического вещества А образуется 5,376 л (н.у.) углекислого газа, 5,04 г воды, 0,896 л (н.у.) азота и 1,792 л (н.у.) бромоводо…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 5,05% водорода, 42,42% углерода, 32,32% кислорода и 20,21% кальция по массе. Известно, что при нагревании этой соли…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 28,48% углерода, 3,39% водорода, 21,69% кислорода и 46,44% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Соль органической кислоты содержит 25,62% углерода, 2,85% водорода, 22,78% кислорода и 48,75% бария по массе. Известно, что при нагревании этой соли о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При гидролизе органического вещества, протекающем в разбавленном растворе щёлочи при нагревании, получены продукт состава C₂H₃O₂Na и соединение, содер…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 35,1 г органического вещества А получили 33,6 л углекислого газа (н.у.), 3,36 л азота (н.у.) и 29,7 г воды. При нагревании с водным раств…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 6,1 г органического вещества А получили 7,84 л (н.у.) углекислого газа и 2,7 г воды. Известно, что это вещество может быть получено путём…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 3,6 г органического вещества А получили 896 мл углекислого газа (н.у.), 2,76 г карбоната калия и 0,36 г воды. Вещество А можно получить о…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
При сгорании 7,35 г органического вещества А образуется 5,6 л (н.у.) углекислого газа, 4,05 г воды, 0,56 л (н.у.) азота. Известно, что вещество А имее…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 40,68%, а кислорода – 54,24% (остальное – водород), при нагревании реагирует с водным ра…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Вещество А содержит 9,30% углерода, 5,43% водорода, 49,62% кислорода, 10,85% азота и 24,80% серы по массе. Известно, что вещество А образуется при вос…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
- Задание №33№33
Органическое вещество содержит 40,68% углерода, 54,24% кислорода и 5,08% водорода по массе. При нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное…
Нахождение молекулярной формулы органического вещества по его плотности и массовым долям элементов
При сгорании 9 г органического вещества, не содержащего кислорода, получили углекислый газ, 12,6 г воды и 2,24 л азота (н.у.).
Известно, что это вещество может быть получено восстановлением соответствующего нитросоединения водородом в присутствии катализатора.
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 восстановлением соответствующего нитросоединения водородом в присутствии катализатора (используйте структурную формулу органического вещества).
Решение
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула.
n(H2O) = 12,6 г / 18 г/моль = 0,7 моль, значит n(H) = 2·0,7 моль = 1,4 моль, m(H) = 1,4 г.
n(N2) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль, значит n(N) = 0,2 моль, m(N) = 0,2 моль · 14 г/моль = 2,8 г.
Кислорода в веществе нет, поэтому вся оставшаяся масса — углерод:
m(C) = 9 г − 1,4 г − 2,8 г = 4,8 г; n(C) = 4,8 г / 12 г/моль = 0,4 моль.
Соотношение: n(C) : n(H) : n(N) = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 : 7 : 1, простейшая формула C2H7N.
Для двух атомов углерода и одного атома азота предельному (без кратных связей и циклов) составу отвечает C2H2·2+2+1N = C2H7N — предел по числу атомов водорода уже достигнут, поэтому удваивать индексы нельзя. Молекулярная формула — C2H7N, M = 45 г/моль.
Проверка: n(вещества) = 9 г / 45 г/моль = 0,2 моль, тогда n(C) = 2·0,2 = 0,4 моль и n(N) = 0,2 моль — сходится.
2) Структурная формула.
Вещество получают восстановлением нитросоединения, а такая реакция даёт первичный амин, поэтому из двух изомеров состава C2H7N подходит этиламин:
CH3–CH2–NH2
3) Уравнение реакции получения.
Соответствующее нитросоединение — нитроэтан:
CH3–CH2–NO2 + 3H2 → (кат., t°) CH3–CH2–NH2 + 2H2O
Проверка: слева C 2, H 5 + 6 = 11, N 1, O 2; справа C 2, H 7 + 4 = 11, N 1, O 2.
Ответ: молекулярная формула — C2H7N; структурная формула — CH3–CH2–NH2; уравнение реакции: CH3–CH2–NO2 + 3H2 → (кат., t°) CH3–CH2–NH2 + 2H2O.
Источник: ФИПИ