Question

При сгорании органического вещества А массой 3,2 г получено 2,688 л углекислого газа (н.у.), 2,16 г воды и 448 мл азота (н.у.). Известно, что вещество А подвергается гидролизу. Если провести гидролиз вещества А в присутствии гидроксида калия, то в качестве единственного органического продукта образуется калиевая соль. Напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии гидроксида калия. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества; 2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по продуктам сгорания найти количества элементов, установить простейшую формулу, затем на основе условия гидролиза определить структуру дипептида.

**Вычисление количеств элементов:**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{2{,}688}{22{,}4} = 0{,}12 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{2{,}16}{18} = 0{,}12 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N2}) = \frac{V(\ce{N2})}{V_m} = \frac{0{,}448}{22{,}4} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

Из продуктов сгорания:

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}12 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}12 = 0{,}24 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N}) = 2n(\ce{N2}) = 2 \cdot 0{,}02 = 0{,}04 	ext{ моль}$$

**Вычисление массы кислорода:**

$$m(\ce{C}) = 0{,}12 \cdot 12 = 1{,}44 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = 0{,}24 \cdot 1 = 0{,}24 	ext{ г}$$

$$m(\ce{N}) = 0{,}04 \cdot 14 = 0{,}56 	ext{ г}$$

$$m(\ce{O}) = 3{,}2 - 1{,}44 - 0{,}24 - 0{,}56 = 0{,}96 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{0{,}96}{16} = 0{,}06 	ext{ моль}$$

**Определение простейшей формулы:**

Соотношение молей элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) : n(\ce{N}) = 0{,}12 : 0{,}24 : 0{,}06 : 0{,}04$$

Разделим на наименьшее (0,04):

$$3 : 6 : 1{,}5 : 1$$

Умножим на 2:

$$6 : 12 : 3 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C6H12O3N2}$

**Определение структуры:**

По условию вещество гидролизуется, а при гидролизе в присутствии $\ce{KOH}$ образуется единственный органический продукт — калиевая соль. Это указывает на дипептид, составленный из двух молекул одной аминокислоты. Молекулярная формула $\ce{C6H12O3N2}$ соответствует дипептиду аланил-аланина.

Структурная формула вещества А:

$$\ce{H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-COOH}$$

**Уравнение гидролиза в присутствии гидроксида калия:**

$$\ce{H2N-CH(CH3)-CO-NH-CH(CH3)-COOH + 2KOH -> 2CH3-CH(NH2)-COOK + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/xpxUtp5WECTKrSfuLNnYVguHDeiLnGZuzmFeAO2Z.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/S3szp3CeUbtmPrmXVYTm0WcY4hKXW4I1h27y0gZ2.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии