В результате сжигания 8,85 г органического соединения получено 10,08 дм3 углекислого газа, 12,15 г воды и 1,68 дм3 азота. Объемы газов измерены при нормальных условиях. Молекула соединения содержит один атом азота. Выведите его молекулярную формулу. Приведите структурные формулы всех веществ, удовлетворяющие условию задачи.
от

1 Ответ

Для определения молекулярной формулы органического соединения, сожженного в реакции, начнем с анализа полученных продуктов.

1. Выходные данные:
   - Масса углекислого газа (CO2): 10,08 дм³ (при нормальных условиях, 1 моль газа занимает 22,4 л, соответственно 10,08 дм³ = 10,08/22,4 моль ≈ 0,45 моль).
   - Масса воды (H2O): 12,15 г.
   - Объем азота (N2): 1,68 дм³ (также ≈ 0,075 моль).

2. Расчет массы углерода и водорода:
   - Углекислый газ (CO2) содержит 1 моль углерода на 1 моль CO2:
     - Масса углерода = 0,45 моль * 12 г/моль = 5,4 г C.
   - Вода (H2O) содержит 2 моль водорода на 1 моль H2O:
     - Найдем количество воды в молях: 12,15 г / 18 г/моль ≈ 0,675 моль.
     - Масса водорода = 0,675 моль * 2 г/моль = 1,35 г H.

3. Определение атомов:
   С учетом того, что в соединении содержится один атом азота, найдем общую массу органического соединения:
- Масса органического соединения = масса углерода + масса водорода + масса азота
- Масса азота = 1 атом * 14 г/моль = 14 г.

Итого, исходя из уравнения:
8,85 г = 5,4 г (C) + 1,35 г (H) + x г (N)

Получаем:
x = 8,85 - 5,4 - 1,35 = 2,1 г.

Пересчет необходимой массы

Находим, что:
- Молекулярная формула сочетает элементы C, H, N.

Пробуем с различными соотношениями, чтобы найти наиболее корректную формулу на основании данных о массе и объеме.

Возможная молекулярная формула
При правильных расчетах можно предположить, что данное соединение – это алкилзамещенный амин. Например, C3H9N (изопропиламин).

Структурные формулы
1. Углекислый газ (CO2):
```
O=C=O
```

2. Вода (H2O):
```
H-O-H
```

3. Азот (N2):
```
N≡N
```

4. Соединение (например, изопропиламин):
```
    H   H
     |   |
H - C - N - C - H
     |   |
    H   H
```

Подводя итог, после пересчетов и уточнений, молекула соединения, скорее всего, будет представлена как C3H9N, соответствуя всем условиям задачи.
от