Question

При сгорании некоторого органического вещества массой 20,6 г получили 17,92 л углекислого газа (н.у.), 2,24 л азота (н.у.) и 16,2 г воды. При нагревании с раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и этанол. 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 = 17,92 л/22,4 л/моль = 0,8 моль; отсюда ν(C) = 0,8 моль и m(C) = 9,6 г; ν(N2) = V(N2)/Vm = 2,24 л/22,4 л/моль = 0,1 моль; отсюда ν(N) = 0,2 моль и m(N) = 2,8 г; ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 16,2 г/18 г/моль = 0,9 моль; отсюда ν(H) = 1,8 моль и m(H) = 1,8 г.
Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения: m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 20,6 г – 9,6 г – 2,8 г – 1,8 г = 6,4 г, ν(O) = 6,4 г/16 г/моль = 0,4 моль.
Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда x : y : z : w = 0,8 : 1,8 : 0,2 : 0,4 = 4 : 9 : 1 : 2.
2) Молекулярная формула органического соединения – C4H9NO2.
3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида калия образуются соль природной аминокислоты и этанол, то этим веществом является этиловый эфир аминоуксусной кислоты