Question

При сгорании 40,95 г органического вещества получили 39,2 л углекислого газа (н.у.), 3,92 л азота (н.у.) и 34,65 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава C2H6NO2Cl и вторичный спирт. На основании данных условия задачи: 1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества; 2) установите его молекулярную формулу; 3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле; 4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии соляной кислоты.

Answer 1

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов: ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 39,2 л/22,4 л/моль = 1,75 моль; отсюда ν(C) = 1,75 моль и m(C) = 21 г; ν(N2) = V(N2)/Vm = 3,92 л/22,4 л/моль = 0,175 моль; отсюда ν(N) = 0,35 моль и m(N) = 4,9 г; ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 34,65 г/18 г/моль = 1,925 моль; отсюда ν(H) = 3,85 моль и m(H) = 3,85 г.
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения: m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 40,95 г – 21 г – 4,9 г – 3,85 г = 11,2 г, ν(O) = 11,2 г/16 г/моль = 0,7 моль
Обозначим молекулярную формулу органического вещества CxHyNzOw, тогда x : y : z : w = 1,75 : 3,85 : 0,35 : 0,7 = 5 : 11 : 1 : 2
2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2
3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии соляной кислоты образует соединение C2H6NO2Cl (гидрохлорид глицина) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты