Question

Вещество А содержит 13,87% углерода, 8,09% азота, 18,5% серы, 55,49% кислорода по массе и водород. Вещество А образуется при действии разбавленной серной кислоты на натриевую соль Б. Напишите уравнение реакции получения вещества А при взаимодействии натриевой соли Б с серной кислотой.

На основании данных условия:
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 массовым долям элементов найти простейшую формулу, затем, учитывая условие образования вещества из натриевой соли аминокислоты, определить молекулярную и структурную формулы.

**Шаг 1. Определение массовой доли водорода**

$$\omega_{	ext{H}} = 100 – 13{,}87 – 55{,}49 – 8{,}09 – 18{,}5 = 4{,}05\%$$

**Шаг 2. Расчёт масс элементов в 100 г вещества**

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}1387 = 13{,}87 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}0405 = 4{,}05 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}5549 = 55{,}49 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{N}} = 100 \cdot 0{,}0809 = 8{,}09 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{S}} = 100 \cdot 0{,}185 = 18{,}5 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Расчёт количеств вещества элементов**

$$n_{	ext{C}} = \frac{13{,}87}{12} = 1{,}16 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{H}} = \frac{4{,}05}{1} = 4{,}05 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{O}} = \frac{55{,}49}{16} = 3{,}47 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{N}} = \frac{8{,}09}{14} = 0{,}58 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{S}} = \frac{18{,}5}{32} = 0{,}58 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение мольного соотношения**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{S}} = 1{,}16 : 4{,}05 : 3{,}47 : 0{,}58 : 0{,}58$$

Разделив на наименьшее значение (0,58):

$$2 : 7 : 6 : 1 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C2H7O6NS}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы**

По условию вещество А образуется из натриевой соли аминокислоты при действии разбавленной серной кислоты. Высокое содержание кислорода и наличие азота указывают на соль аминокислоты. Это соответствует гидросульфату глицина.

Молекулярная формула вещества А: $\ce{C2H7NO6S}$

**Шаг 6. Структурная формула**

Вещество А — гидросульфат глицина (аммониевая соль глицина с гидросульфат-ионом):

$$\ce{CH2(NH3^+)-COOH \cdot HSO4^-}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{^+H3N-CH2-COOH}$$

с противионом $\ce{HSO4^-}$

**Шаг 7. Уравнение реакции**

Натриевая соль глицина (натриевый глицинат) реагирует с разбавленной серной кислотой:

$$\ce{CH2(NH2)-COONa + H2SO4 -> CH2(NH3^+)-COOH + NaHSO4}$$

или в ионной форме:

$$\ce{CH2(NH2)-COO^- + H^+ -> CH2(NH3^+)-COOH}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/q0bQUwKIInckCEFo4Shi7JHT5xH113jbMKejb8el.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/KCn42lkjemfRdgs11Upky5v188Ck2OWbdY6GiTfl.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии