Question

При сгорании некоторого органического вещества массой 17,55 г получили 16,8 л углекислого газа (н.у.), 1,68 л азота (н.у.) и 14,85 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты 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 гидроксида натрия.

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 = 16,8 л/22,4 л/моль = 0,75 моль; отсюда ν(C) = 0,75 моль и m(C) = 9 г; ν(N2) = V(N2)/Vm = 1,68 л/22,4 л/моль = 0,075 моль; отсюда ν(N) = 0,15 моль и m(N) = 2,1 г; ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 14,85 г/18 г/моль = 0,825 моль; отсюда ν(H) = 1,65 моль и m(H) = 1,65 г.
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения: m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 17,55 г – 9 г – 2,1 г – 1,65 г = 4,8 г, ν(O) = 4,8 г/16 г/моль = 0,3 моль.
Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда x : y : z : w = 0,75 : 1,65 : 0,15 : 0,3 = 5 : 11 : 1 : 2
2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2
3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида натрия образуется соль природной аминокислоты (аминоацетат натрия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты