РУҚА
33

Решение: Определение формулы аммониевой соли

ЕГЭ · Химия · Задание 33 · Кислородсодержащие органические вещества
ВысокаяФИПИ15282EРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 5 шагов
Условие

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.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Рассмотрим 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:

$$m(\mathrm{C}) = 100 - 12{,}79 - 10{,}95 - 32{,}42 = 43{,}84\ \mathrm{г}$$
2

Вычислим количества вещества элементов:

$$n(\mathrm{C}) = \dfrac{43{,}84\ \mathrm{г}}{12\ \mathrm{г/моль}} \approx 3{,}65\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H}) = \dfrac{10{,}95\ \mathrm{г}}{1\ \mathrm{г/моль}} = 10{,}95\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{N}) = \dfrac{12{,}79\ \mathrm{г}}{14\ \mathrm{г/моль}} \approx 0{,}914\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{Cl}) = \dfrac{32{,}42\ \mathrm{г}}{35{,}5\ \mathrm{г/моль}} \approx 0{,}914\ \mathrm{моль}$$
3

Делим все значения на минимальное количество вещества, равное примерно $0{,}914\ \mathrm{моль}$:

$$\mathrm{C:H:N:Cl} = \dfrac{3{,}65}{0{,}914}:\dfrac{10{,}95}{0{,}914}:\dfrac{0{,}914}{0{,}914}:\dfrac{0{,}914}{0{,}914} \approx 4:12:1:1$$
4

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:

$$\mathrm{(C_2H_5)_2NH + C_2H_5Cl \rightarrow [(C_2H_5)_3NH]Cl}$$
Ответ

Молекулярная формула: $\mathrm{C_4H_{12}NCl}$; структурная формула: $[\mathrm{(C_2H_5)_3NH}]\mathrm{Cl}$; уравнение: $\mathrm{(C_2H_5)_2NH + C_2H_5Cl \rightarrow [(C_2H_5)_3NH]Cl}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — 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.

Неверно выбирают исходный амин: он должен быть вторичным, поэтому используется диэтиламин.

Не указывают положительный заряд на ионе триэтиламмония или не записывают хлорид-ион.

Закрепить приёмВ теме «Кислородсодержащие органические вещества» ещё 236 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 33 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Кислородсодержащие органические вещества»: в ней 237 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.