Question

При сгорании некоторого органического вещества массой 4,12 г получено 3,584 л углекислого газа (н.у.), 448 мл азота (н.у.) и 3,24 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава C2H6NO2Cl и 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 = 3,584 л/22,4 л/моль = 0,16 моль; отсюда ν(C) = 0,16 моль и m(C) = 1,92 г; ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль; отсюда ν(N) = 0,04 моль и m(N) = 0,56 г; ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,24 г/18 г/моль = 0,18 моль; отсюда ν(H) = 0,36 моль и m(H) = 0,36 г.
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения: m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 4,12 г – 1,92 г – 0,56 г – 0,36 г = 1,28 г, ν(O) = 1,28 г/16 г/моль = 0,08 моль.
Обозначим молекулярную формулу органического вещества CxHyNzOw, тогда x : y : z : w = 0,16 : 0,36 : 0,04 : 0,08 = 4 : 9 : 1 : 2
2) Молекулярная формула органического соединения – C4H9NO2.
3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии соляной кислоты образует соединение C2H6NO2Cl (гидрохлорид аминоуксусной кислоты) и спирт (этанол), то этим соединением является этиловый эфир аминоуксусной кислоты