дано:
1. Масса соли при взаимодействии с HBr = 17 г
2. Масса соли при взаимодействии с NaOH = 11,1 г
3. Вещество А содержит один атом азота (N).
4. Вещество А амфотерное.
найти:
Возможную формулу органического вещества А и функциональные группы, определяющие его амфотерные свойства.
решение:
1. Известно, что вещество А взаимодействует с кислым и основным реагентами, образуя соли.
2. Рассмотрим реакции:
- Реакция с HBr: A + HBr → соли + H2O
- Реакция с NaOH: A + NaOH → соли + H2O
Для определения количества молей кислот и оснований используем массу соли и молекулярную массу:
3. Сначала найдем количество молей соли в обеих реакциях.
- Масса соли из HBr:
M(HBr) = 80 г/моль (H = 1 г/моль, Br = 79 г/моль)
n = m / M = 17 г / 80 г/моль = 0,2125 моль
- Масса соли из NaOH:
M(NaOH) = 40 г/моль (Na = 23 г/моль, O = 16 г/моль, H = 1 г/моль)
n = 11,1 г / 40 г/моль = 0,2775 моль
4. Давайте определим общее количество атомов водорода (H) в веществе A. Поскольку оно амфотерное, оно может содержать как карбоксильную (COOH), так и амино-группу (NH2):
- Пусть вещество А имеет формулу CxHyNzOw, где z=1 (один атом N).
5. Подсчитаем число водородов, учитывая, что:
- Каждый атом N может дать 1 H в амино-группе (–NH2).
- Если есть COOH, то она даст 1 H.
6. Обозначим функциональные группы:
- Амино-группа (-NH2)
- Карбоксильная группа (-COOH)
7. Для соответствия количеству атомов водорода и элементарного состава подберем возможные формулы. Наиболее вероятной является формула CxH(y+z)O в виде CnH2nO2, где n – количество углеродов, которое может быть равно 3 или больше. Например:
- Для C3H7NO2 это возможно, так как дает HBr (как HBr-соль) и NaOH (как Na-соль).
ответ:
Возможная формула органического вещества А: C3H7NO2. Функциональные группы, обеспечивающие амфотерные свойства: амино-группа (-NH2) и карбоксильная группа (-COOH).