Задание №33 — Типы расчётных задач
При взаимодействии соли первичного амина с нитратом серебра образуется органическое вещество А и бромид серебра. Вещество А содержит 25,93% азота, 7,41% водорода и 44,44% кислорода по массе.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу органического вещества А;
2) составьте возможную структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием соли первичного амина и нитрата серебра (используйте структурную формулу органического вещества).
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1) Вычисления и молекулярная формула вещества A. Массовая доля углерода: ω(C) = 100 % − 25,93 % − 7,41 % − 44,44 % = 22,22 %.
Для образца массой 100 г:
n(C) = 22,22 г / 12 г/моль = 1,852 моль
n(H) = 7,41 г / 1 г/моль = 7,41 моль
n(N) = 25,93 г / 14 г/моль = 1,852 моль
n(O) = 44,44 г / 16 г/моль = 2,778 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 1,852 : 7,41 : 1,852 : 2,778 = 1 : 4 : 1 : 1,5 = 2 : 8 : 2 : 3 → C2H8N2O3, M = 108 г/моль.
Проверка: ω(C) = 24/108 = 22,22 %, ω(H) = 8/108 = 7,41 %, ω(N) = 28/108 = 25,93 %, ω(O) = 48/108 = 44,44 % — совпадает с условием.
2) Структурная формула вещества A. В осадок выпадает AgBr, значит соль первичного амина — бромид алкиламмония, а нитрат-ион переходит к катиону: A — нитрат алкиламмония. Отнимем от C2H8N2O3 нитрат-ион NO3−: остаётся катион C2H8N+, то есть [CH3–CH2–NH3]+ (три атома водорода при азоте — амин первичный).
Структурная формула A (нитрат этиламмония):
[CH3–CH2–NH3]+NO3−
3) Уравнение реакции получения вещества A.
[CH3–CH2–NH3]Br + AgNO3 → [CH3–CH2–NH3]NO3 + AgBr↓
Проверка: слева C 2, H 8, N 1 + 1 = 2, O 3, Ag 1, Br 1; справа C 2, H 8, N 2, O 3, Ag 1, Br 1 — уравнение уравнено.
Ответ: C2H8N2O3 (M = 108 г/моль); структурная формула [CH3–CH2–NH3]+NO3− (нитрат этиламмония); уравнение: [CH3–CH2–NH3]Br + AgNO3 → [CH3–CH2–NH3]NO3 + AgBr↓
Источник: ФИПИ