Question

Органическое вещество содержит 12,79% азота, 43,84% углерода и 32,42% хлора по массе. Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина с хлорэтаном. 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 хлорэтана (используйте структурную формулу органического вещества).

Answer 1

Представим себе навеску искомого вещества массой 100 г. Тогда в таком количестве данного вещества будут содержаться: m(N) = 12,79 г => ν(N) = m(N)/M(N) = 12,79 г/14 г/моль = 0,914 моль; m(С) = 43,84 г => ν(C) = m(C)/M(C) = 43,84 г/12 г/моль = 3,65 моль; m(Cl) = 32,42 г => ν(Cl) = m(Cl)/M(Cl) = 32,42 г/35,5 г/моль = 0,913 моль; m(H) = 100 г − 12,79 г − 43,84 г − 32,42 г = 10,95 г => ν(H) = m(H)/M(H) = 10,95 г/1 г/моль = 10,95 моль.
Обозначим простейшую формулу искомого вещества, как CxHyNzClk, тогда: x : y : z : k = ν(C) : ν(H) : ν(N) : ν(Cl) = 3,65 : 10,95 : 0,914 : 0,913 = 4 : 12 : 1 : 1
Таким образом, простейшая формула искомого органического соединения C4H12NCl. В условии задания сказано, что данное соединение получается при реакции первичного амина с хлорэтаном.  
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 из первичных аминов имеет только этиламин
Тогда:
1) молекулярная формула искомого органического вещества: C4H12NCl