Решение: Формула и строение вещества А
При взаимодействии соли первичного амина с ацетатом серебра образуется органическое вещество А и бромид серебра. Вещество А содержит 13,33% азота, 10,48% водорода и 30,48% кислорода по массе.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества А;
2) запишите молекулярную формулу вещества А;
3) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием соли первичного амина и ацетата серебра.
Решение по шагам
5 шаговРассчитаем массу каждого элемента в 100 г вещества А. Масса углерода равна $100 - 13{,}33 - 10{,}48 - 30{,}48 = 45{,}71$ г.
$$m(\mathrm{C})=45{,}71\ \text{г},\quad m(\mathrm{H})=10{,}48\ \text{г},\quad m(\mathrm{N})=13{,}33\ \text{г},\quad m(\mathrm{O})=30{,}48\ \text{г}$$Найдём количества вещества атомов каждого элемента.
$$n(\mathrm{C})=\frac{45{,}71}{12}=3{,}809;\quad n(\mathrm{H})=10{,}48;\quad n(\mathrm{N})=\frac{13{,}33}{14}=0{,}952;\quad n(\mathrm{O})=\frac{30{,}48}{16}=1{,}905$$Разделим все значения на минимальное значение $0{,}952$. Получаем соотношение атомов $\mathrm{C:H:N:O}=4:11:1:2$.
$$\frac{3{,}809}{0{,}952}:\frac{10{,}48}{0{,}952}:\frac{0{,}952}{0{,}952}:\frac{1{,}905}{0{,}952}=4:11:1:2$$Следовательно, молекулярная формула вещества А — $\mathrm{C_4H_{11}NO_2}$. Она соответствует соли этилamмония и уксусной кислоты: этилamмоний ацетату.
Соль первичного амина — бромид этиламмония $\mathrm{C_2H_5NH_3Br}$. При обменной реакции с ацетатом серебра образуются этилamмоний ацетат и осадок бромида серебра.
$$\mathrm{C_2H_5NH_3Br + AgCH_3COO \rightarrow [C_2H_5NH_3][CH_3COO] + AgBr\downarrow}$$$\mathrm{C_4H_{11}NO_2}$; структурная формула: $[\mathrm{C_2H_5NH_3}]^+[\mathrm{CH_3COO}]^-$; $\mathrm{C_2H_5NH_3Br + AgCH_3COO \rightarrow [C_2H_5NH_3][CH_3COO] + AgBr\downarrow}$.
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 оставшуюся после вычитания массовую долю.
Получают неверное простейшее соотношение атомов из-за округления.
Записывают свободный этиламин вместо соли этилamмония и ацетат-иона.
Не указывают осадок $\mathrm{AgBr}$ или не расставляют коэффициенты в уравнении.