Решение: Формула и получение вещества А
Вещество А содержит по массе 47,52% углерода, 6,93% азота, 39,60% брома и водород. Вещество А образуется при действии бромэтана на азотсодержащее вещество Б.
Проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А; составьте структурную формулу вещества А, однозначно отражающую порядок связи атомов в его молекуле; напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и бромэтана, используя структурные формулы органических веществ.
Решение по шагам
5 шаговПусть масса вещества А равна 100 г. Тогда массы элементов равны: $m(\mathrm{C})=47{,}52$ г, $m(\mathrm{N})=6{,}93$ г, $m(\mathrm{Br})=39{,}60$ г, $m(\mathrm{H})=100-47{,}52-6{,}93-39{,}60=5{,}95$ г.
Рассчитаем количества вещества атомов: $n(\mathrm{C})=\dfrac{47{,}52}{12}=3{,}96$ моль, $n(\mathrm{H})=\dfrac{5{,}95}{1}=5{,}95$ моль, $n(\mathrm{N})=\dfrac{6{,}93}{14}=0{,}495$ моль, $n(\mathrm{Br})=\dfrac{39{,}60}{80}=0{,}495$ моль.
Делим все полученные значения на наименьшее: $0{,}495$. Получаем соотношение атомов $\mathrm{C:H:N:Br}=8:12:1:1$. Следовательно, молекулярная формула вещества А — $\mathrm{C_8H_{12}NBr}$.
$$\mathrm{C_8H_{12}NBr}$$Вещество Б — анилин $\mathrm{C_6H_5NH_2}$. При взаимодействии анилина с бромэтаном происходит алкилирование атома азота с образованием бромида этиланилиния.
$$\mathrm{C_6H_5NH_2 + CH_3CH_2Br \rightarrow [C_6H_5NH_2CH_2CH_3]Br}$$Структурная формула вещества А: $\mathrm{[C_6H_5-NH_2-CH_2-CH_3]^+Br^-}$.
$\mathrm{C_8H_{12}NBr}$; структурная формула: $\mathrm{[C_6H_5-NH_2-CH_2-CH_3]^+Br^-}$; уравнение: $\mathrm{C_6H_5NH_2+CH_3CH_2Br\rightarrow[C_6H_5NH_2CH_2CH_3]Br}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать водород как элемент, входящий в состав вещества.
Записать формулу нейтрального N-этиланилина $\mathrm{C_8H_{11}N}$ вместо соли с бромид-ионом.
Не указывать положительный заряд на атоме азота и отрицательный заряд на бромид-ионе.
Записать бромэтан как источник атома брома в органической части молекулы, хотя бром входит в состав бромид-иона.