Решение: Формула диэтиламмоний бромида
Органическое вещество содержит 9,09% азота, 31,19% углерода и 51,87% брома по массе. Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина с бромэтаном.
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 первичного амина с бромэтаном, используя структурную формулу органического вещества.
Решение по шагам
6 шаговРассчитаем массы элементов в 100 г вещества:
$$m(\mathrm{N})=9{,}09\ \mathrm{г},\quad m(\mathrm{C})=31{,}19\ \mathrm{г},\quad m(\mathrm{Br})=51{,}87\ \mathrm{г},\quad m(\mathrm{H})=100-9{,}09-31{,}19-51{,}87=7{,}85\ \mathrm{г}$$Найдём количества вещества атомов элементов:
$$n(\mathrm{C})=\dfrac{31{,}19\ \mathrm{г}}{12\ \mathrm{г/моль}}\approx2{,}60\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H})=\dfrac{7{,}85\ \mathrm{г}}{1\ \mathrm{г/моль}}=7{,}85\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{N})=\dfrac{9{,}09\ \mathrm{г}}{14\ \mathrm{г/моль}}\approx0{,}65\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{Br})=\dfrac{51{,}87\ \mathrm{г}}{80\ \mathrm{г/моль}}\approx0{,}65\ \mathrm{моль}$$Разделив все значения на минимальное количество вещества, получаем соотношение атомов $\mathrm{C:H:N:Br}=4:12:1:1$. Следовательно, молекулярная формула вещества — $\mathrm{C_4H_{12}NBr}$.
Получение вещества из первичного амина и бромэтана приводит к образованию диэтиламмоний бромида. Первичный амин — этиламин $\mathrm{CH_3CH_2NH_2}$.
Структурная формула соли: $[\mathrm{CH_3CH_2-NH_2-CH_2CH_3}]^+\mathrm{Br^-}$.
Уравнение реакции получения вещества:
$$2\mathrm{CH_3CH_2NH_2}+\mathrm{CH_3CH_2Br}\rightarrow[\mathrm{(CH_3CH_2)_2NH_2}]\mathrm{Br}+\mathrm{CH_3CH_2NH_2}$$$\mathrm{C_4H_{12}NBr}$; структурная формула $[\mathrm{(C_2H_5)_2NH_2}]^+\mathrm{Br^-}$; уравнение: $\mathrm{C_2H_5NH_2+C_2H_5Br\rightarrow[(C_2H_5)_2NH_2]Br}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают водород как элемент, массовая доля которого определяется по разности.
Записывают формулу нейтрального диэтиламина вместо соли диэтиламмоний бромида.
Неверно составляют уравнение реакции, не учитывая образование соли и иона бромида.
Не указывают единицы измерения при вычислении количеств вещества.