Question

Вещество A содержит 39,13% углерода, 17,39% кислорода, 15,22% азота, 21,20% калия по массе, остальное — водород. Вещество A образуется при взаимодействии вещества B с гидроксидом калия. Известно, что молекула вещества B имеет неразветвленный углеродный скелет, содержит три функциональные группы, при этом азотсодержащие функциональные группы максимально удалены друг от друга.

**Требуется:**
1) провести необходимые вычисления и установить молекулярную формулу вещества A;
2) составить структурную формулу вещества A;
3) написать уравнение получения вещества A при взаимодействии вещества B с гидроксидом калия.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить молекулярную формулу вещества A через расчёт массовых долей элементов, затем на основе условий о структуре вещества B (две аминогруппы, карбоксильная группа, неразветвленный скелет) установить структурную формулу калиевой соли диаминокислоты.

**Шаг 1. Вычисление массовой доли водорода**

$$\omega_{	ext{H}} = 100 – 39{,}13 – 17{,}39 – 15{,}22 – 21{,}20 = 7{,}06\%$$

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

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}3913 = 39{,}13 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}0706 = 7{,}06 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{O}} = 100 \cdot 0{,}1739 = 17{,}39 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{N}} = 100 \cdot 0{,}1522 = 15{,}22 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{K}} = 100 \cdot 0{,}212 = 21{,}2 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Вычисление количеств вещества**

$$n_{	ext{C}} = \frac{39{,}13}{12} = 3{,}26 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{H}} = \frac{7{,}06}{1} = 7{,}06 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{O}} = \frac{17{,}39}{16} = 1{,}09 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{N}} = \frac{15{,}22}{14} = 1{,}09 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{K}} = \frac{21{,}2}{39} = 0{,}544 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение мольного соотношения**

Разделим все значения на наименьшее (0,544):

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{O}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{K}} = 3{,}26 : 7{,}06 : 1{,}09 : 1{,}09 : 0{,}544 = 6 : 13 : 2 : 2 : 1$$

**Молекулярная формула вещества A:** $\ce{C6H13O2N2K}$

**Шаг 5. Определение структуры**

По условию вещество B содержит три функциональные группы с максимально удалённо расположенными аминогруппами. Вещество A — калиевая соль, образующаяся при нейтрализации карбоксильной группы. Это указывает на диаминокислоту с неразветвленной цепью.

Структурная формула вещества A (калиевая соль):

$$\ce{H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOK}$$

**Шаг 6. Уравнение реакции**

Вещество B — соответствующая аминокислота $\ce{H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH}$ (лизин).

$$\ce{H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH + KOH -> H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOK + H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/JIBUQ0kX7H661Wr02qqASdJw5k2m7pmKBGPev95y.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Eec1tkfccPUXKb6ZTL4AejXDj7pLCuqIzKk2AgBW.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии