Question

При сгорании некоторого органического вещества массой 35,1 г получили 33,6 л углекислого газа (н.у.), 3,36 л азота (н.у.) и 29,7 г воды. При нагревании с раствором гидроксида калия 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 калия.

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 = 33,6 л/22,4 л/моль = 1,5 моль; отсюда ν(C) = 1,5 моль и m(C) = 18 г; ν(N2) = V(N2)/Vm = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль; отсюда ν(N) = 0,3 моль и m(N) = 4,2 г; ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 29,7 г/18 г/моль = 1,65 моль; отсюда ν(H) = 3,3 моль и m(H) = 3,3 г.
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения: m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 35,1 г – 18 г – 4,2 г – 3,3 г =9,6 г, ν(O) = 9,6 г/16 г/моль = 0,6 моль.
Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда x : y : z : w = 1,5 : 3,3 : 0,3 : 0,06 = 5 : 11 : 1 : 2.
2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2.
3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида калия образуется соль природной аминокислоты (аминоацетат калия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты