Шешімі: Определение формулы аммониевой соли
Органическое вещество содержит 12,79% азота, 10,95% водорода и 32,42% хлора по массе. Это вещество может быть получено при взаимодействии вторичного амина с хлорэтаном.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления, указывая 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 вторичного амина и хлорэтана, используя структурную формулу органического вещества.
Шешім по шагам
5 қадамРассмотрим образец вещества массой $100\ \mathrm{г}$. Массы элементов в этом образце равны: $m(\mathrm{N}) = 12{,}79\ \mathrm{г}$, $m(\mathrm{H}) = 10{,}95\ \mathrm{г}$, $m(\mathrm{Cl}) = 32{,}42\ \mathrm{г}$. Масса углерода определяется по разности:
$$m(\mathrm{C}) = 100 - 12{,}79 - 10{,}95 - 32{,}42 = 43{,}84\ \mathrm{г}$$Вычислим количества вещества элементов:
$$n(\mathrm{C}) = \dfrac{43{,}84\ \mathrm{г}}{12\ \mathrm{г/моль}} \approx 3{,}65\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H}) = \dfrac{10{,}95\ \mathrm{г}}{1\ \mathrm{г/моль}} = 10{,}95\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{N}) = \dfrac{12{,}79\ \mathrm{г}}{14\ \mathrm{г/моль}} \approx 0{,}914\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{Cl}) = \dfrac{32{,}42\ \mathrm{г}}{35{,}5\ \mathrm{г/моль}} \approx 0{,}914\ \mathrm{моль}$$Делим все значения на минимальное количество вещества, равное примерно $0{,}914\ \mathrm{моль}$:
$$\mathrm{C:H:N:Cl} = \dfrac{3{,}65}{0{,}914}:\dfrac{10{,}95}{0{,}914}:\dfrac{0{,}914}{0{,}914}:\dfrac{0{,}914}{0{,}914} \approx 4:12:1:1$$Следовательно, молекулярная формула вещества — $\mathrm{C_4H_{12}NCl}$. С учётом взаимодействия вторичного амина с хлорэтаном вещество является хлоридом триэтиламмония. Его структурная формула:
$$[\mathrm{(C_2H_5)_3NH}]\mathrm{Cl}$$Вторичным амином является диэтиламин. При его алкилировании хлорэтаном образуется хлорид триэтиламмония:
$$\mathrm{(C_2H_5)_2NH + C_2H_5Cl \rightarrow [(C_2H_5)_3NH]Cl}$$Молекулярная формула: $\mathrm{C_4H_{12}NCl}$; структурная формула: $[\mathrm{(C_2H_5)_3NH}]\mathrm{Cl}$; уравнение: $\mathrm{(C_2H_5)_2NH + C_2H_5Cl \rightarrow [(C_2H_5)_3NH]Cl}$.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают углерод как остаток до 100% массовой доли.
Не делят количества вещества элементов на минимальное значение.
Записывают формулу нейтрального триэтиламина вместо соли триэтиламмония.
Қате выбирают исходный амин: он должен быть вторичным, поэтому используется диэтиламин.
Не указывают положительный заряд на ионе триэтиламмония или не записывают хлорид-ион.