Question

При сгорании органического вещества А массой 2,64 г получено 1,792 л углекислого газа (н.у.), 1,44 г воды и 448 мл азота (н.у.). Известно, что вещество А подвергается гидролизу. Если провести гидролиз в присутствии соляной кислоты, то в качестве единственного продукта образуется соль, содержащая хлорид-ион. Напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии соляной кислоты. 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:**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{1{,}792}{22{,}4} = 0{,}08 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{1{,}44}{18} = 0{,}08 	ext{ моль}$$

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

Из продуктов сгорания:

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}08 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}08 = 0{,}16 	ext{ моль}$$

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

**Определение массы кислорода:**

$$m(\ce{C}) = 0{,}08 \cdot 12 = 0{,}96 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = 0{,}16 \cdot 1 = 0{,}16 	ext{ г}$$

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

$$m(\ce{O}) = 2{,}64 - 0{,}96 - 0{,}16 - 0{,}56 = 0{,}96 	ext{ г}$$

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

**Нахождение простейшей формулы:**

Соотношение молей элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) : n(\ce{N}) = 0{,}08 : 0{,}16 : 0{,}06 : 0{,}04$$

Разделим на наименьшее (0,04):

$$2 : 4 : 1{,}5 : 1$$

Умножим на 2:

$$4 : 8 : 3 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C4H8O3N2}$

**Определение молекулярной формулы:**

По условию вещество подвергается гидролизу, а при гидролизе в присутствии соляной кислоты образуется единственный продукт — соль с хлорид-ионом. Это указывает на дипептид, образованный двумя молекулами одной аминокислоты (глицин). Молекулярная формула совпадает с простейшей: $\ce{C4H8O3N2}$

**Структурная формула:**

Вещество А — глицил-глицин (дипептид):

$$\ce{H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH}$$

**Уравнение гидролиза в присутствии соляной кислоты:**

$$\ce{H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O + 2HCl -> 2[H3N^+-CH2-COOH]Cl^-}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{C4H8O3N2 + H2O + 2HCl -> 2H3N^+-CH2-COOH \cdot Cl^-}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/BlXnBhUAMzZQHBBlbX0NVybF1OOcV8lHkMEDwlKa.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/zpTnXesSGRXjTE3cQx10cErPiXZMmcmPw9qHjnyN.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии