Решение: Сгорание вторичного амина
При сгорании 1,18 г вторичного амина получили 1,344 л углекислого газа (н.у.), 1,62 г воды и азот. Установите молекулярную формулу органического вещества, составьте возможную структурную формулу, однозначно отражающую порядок связи атомов в его молекуле, и напишите уравнение реакции этого вещества с избытком раствора серной кислоты, используя структурную формулу органического вещества.
Решение по шагам
8 шаговНайдём количество вещества углекислого газа при н.у.:
$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{V(\mathrm{CO_2})}{V_m}=\dfrac{1{,}344\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}060\ \mathrm{моль}$$Следовательно, в образце содержится $0{,}060$ моль атомов углерода, или:
$$m(\mathrm{C})=n(\mathrm{C})M(\mathrm{C})=0{,}060\cdot12=0{,}720\ \mathrm{г}$$Определим количество вещества воды и атомов водорода:
$$n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{1{,}62\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}}=0{,}090\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})=0{,}180\ \mathrm{моль}$$Масса водорода в исходном веществе равна:
$$m(\mathrm{H})=n(\mathrm{H})M(\mathrm{H})=0{,}180\cdot1=0{,}180\ \mathrm{г}$$Найдём массу и количество вещества азота:
$$m(\mathrm{N})=1{,}18-0{,}720-0{,}180=0{,}280\ \mathrm{г};\quad n(\mathrm{N})=\dfrac{0{,}280}{14}=0{,}020\ \mathrm{моль}$$Отношение количеств атомов элементов составляет:
$$n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{N})=0{,}060:0{,}180:0{,}020=3:9:1$$Молекулярная формула амина — $\mathrm{C_3H_9N}$. Так как амин вторичный, возможная структурная формула вещества: $\mathrm{CH_3-NH-CH_2-CH_3}$.
Вторичный амин реагирует с серной кислотой с образованием кислой соли? При избытке раствора серной кислоты образуется средняя соль — сульфат ди(метилэтиламмония):
$$2\,\mathrm{CH_3-NH-CH_2-CH_3}+\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow[\mathrm{CH_3-NH_2-CH_2-CH_3}]_2\mathrm{SO_4}$$$\mathrm{C_3H_9N}$; возможная структурная формула — $\mathrm{CH_3-NH-CH_2-CH_3}$; $2\,\mathrm{CH_3-NH-CH_2-CH_3}+\mathrm{H_2SO_4}\rightarrow[\mathrm{CH_3-NH_2-CH_2-CH_3}]_2\mathrm{SO_4}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно используют молярный объём газа и получают неправильное количество углерода.
При вычислении количества атомов водорода не умножают количество вещества воды на два.
Записывают первичный амин вместо вторичного.
Нарушают коэффициенты в уравнении взаимодействия двух молекул амина с одной молекулой серной кислоты.