При сгорании 1,35 г органического вещества было получено 1,33 л углекислого газа, 1,87 г воды и 0,33 л азота (н. у.). Относительная плотность этого вещества по  фтору составляет 1,184. Известно, что атомы углерода в этом веществе не соединятся никакими связями друг с другом. На основании данных условия задачи: 1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества, и запишите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте структурную формулу исходного вещества; 3) напишите уравнение реакции исходного вещества с хлорметаном
от

1 Ответ

Дано:
- Масса органического вещества = 1,35 г  
- Объем углекислого газа (CO2) = 1,33 л (при нормальных условиях)  
- Масса воды (H2O) = 1,87 г  
- Объем азота (N2) = 0,33 л (при нормальных условиях)  
- Относительная плотность вещества по фтору = 1,184  
- Известно, что атомы углерода в органическом веществе не соединяются между собой.

Найти:  
1) Молекулярную формулу органического вещества  
2) Структурную формулу исходного вещества  
3) Уравнение реакции исходного вещества с хлорметаном

Решение:

1) Молекулярная формула органического вещества
Шаг 1. Рассчитаем количество молей углекислого газа (CO2):
Молекулярная масса CO2 = 12 + 2*16 = 44 г/моль.  
1 моль CO2 при нормальных условиях занимает 22,4 л.  
Моль CO2 = 1,33 л / 22,4 л/моль = 0,0593 моль.

Шаг 2. Рассчитаем количество молей воды (H2O):
Молекулярная масса H2O = 2*1 + 16 = 18 г/моль.  
Моль H2O = 1,87 г / 18 г/моль = 0,1039 моль.

Шаг 3. Рассчитаем количество молей азота (N2):
Молекулярная масса N2 = 2*14 = 28 г/моль.  
1 моль N2 при нормальных условиях занимает 22,4 л.  
Моль N2 = 0,33 л / 22,4 л/моль = 0,0147 моль.

Шаг 4. Найдем количество атомов углерода, водорода и азота:

- Количество углерода (C) из CO2:  
  0,0593 моль CO2 → 0,0593 моль углерода (C).  

- Количество водорода (H) из H2O:  
  0,1039 моль H2O → 2 * 0,1039 = 0,2078 моль водорода (H).

- Количество азота (N) из N2:  
  0,0147 моль N2 → 0,0147 моль азота (N).

Шаг 5. Определим молекулярную формулу вещества:
Предположим, что молекула органического вещества состоит из углерода (C), водорода (H) и азота (N).  
Исходя из данных:  
- Углерод (C) = 0,0593 моль  
- Водород (H) = 0,2078 моль  
- Азот (N) = 0,0147 моль

Из пропорций можно предложить, что молекула органического вещества имеет состав C6H18N2. Это указывает на молекулу с 6 атомами углерода, 18 атомами водорода и 2 атомами азота. Таким образом, молекулярная формула органического вещества: C6H18N2.

2) Структурная формула исходного вещества
Учитывая, что атомы углерода в этом веществе не соединяются друг с другом, это означает, что органическое вещество является алкиламином, где углерод связан с водородом и азотом. Структурная формула вещества будет:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3-NH2 (гексиламин).

3) Уравнение реакции исходного вещества с хлорметаном
Хлорметан (CH3Cl) будет реагировать с амином (NH2) и замещать атом водорода на атом хлора, образуя хлорид аммония. Уравнение реакции:
C6H18N2 + CH3Cl → C6H18N2Cl + HCl

Ответ:
1) Молекулярная формула органического вещества: C6H18N2  
2) Структурная формула: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3-NH2 (гексиламин)  
3) Уравнение реакции с хлорметаном: C6H18N2 + CH3Cl → C6H18N2Cl + HCl
от