Question

Органическое вещество содержит 10,0% азота, 25,73% углерода и 57,07% брома по массе. Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина с бромметаном. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте 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 и бромметана (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

Представим себе навеску искомого органического вещества массой 100 г. Тогда, в таком количестве данного вещества будут содержаться: m(N) = 10,0 г => ν(N) = m(N)/M(N) = 10,0 г/14 г/моль = 0,714 моль; m(C) = 25,73 г => ν(C) = m(C)/M(C) = 25,73 г/12 г/моль = 2,144 моль; m(Br) = 57,07 г => ν(Br) = m(Br)/M(Br) = 57,07 г/80 г/моль = 0,713 моль; m(H) = 100 г − 10,0 г − 25,73 г − 57,07 г = 7,2 г => ν(H) = m(H)/M(H) = 7,2 г/1 г/моль = 7,2 моль.
Обозначим простейшую формулу искомого вещества, как CxHyNzBrk. Тогда: x : y : z : k = ν(C) : ν(H) : ν(N) : ν(Br) = 2,144 : 7,2 : 0,714 : 0,713 = 3 : 10 : 1 : 1
Таким образом, простейшая формула органического соединения C3H10NBr. Сказано, что данное соединение получается при взаимодействии первичного амина с бромметанов.  
Как можно видеть, и в молекуле первичного амина и в структурной единице его продукта содержится один атом азота. Следовательно истинная молекулярная формула совпадает с простейшей. А молекулярная формула амина будет иметь вид C2H7N. Данную молекулярную формулу имеет только этиламин.