Question

При взаимодействии двух солей, одна из которых содержит органический катион, получено вещество А и бромид серебра. При сгорании 6,24 г вещества А образуется 10,56 г углекислого газа, 2,88 г воды и 896 мл азота (н.у.). Напишите уравнение реакции получения вещества А при взаимодействии исходных солей. 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 количество атомов каждого элемента, определить простейшую формулу, а затем на основе условия о взаимодействии солей установить структуру вещества как нитрата анилина.

**Шаг 1. Вычисление количества вещества продуктов сгорания**

$$n(\ce{CO2}) = \frac{m(\ce{CO2})}{M(\ce{CO2})} = \frac{10{,}56}{44} = 0{,}24 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{2{,}88}{18} = 0{,}16 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N2}) = \frac{V(\ce{N2})}{V_m} = \frac{0{,}896}{22{,}4} = 0{,}04 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Определение количества атомов элементов в веществе А**

$$n(\ce{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}24 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{H}) = 2n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}16 = 0{,}32 	ext{ моль}$$

$$n(\ce{N}) = 2n(\ce{N2}) = 2 \cdot 0{,}04 = 0{,}08 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Вычисление массы каждого элемента**

$$m(\ce{C}) = n(\ce{C}) \cdot M(\ce{C}) = 0{,}24 \cdot 12 = 2{,}88 	ext{ г}$$

$$m(\ce{H}) = n(\ce{H}) \cdot M(\ce{H}) = 0{,}32 \cdot 1 = 0{,}32 	ext{ г}$$

$$m(\ce{N}) = n(\ce{N}) \cdot M(\ce{N}) = 0{,}08 \cdot 14 = 1{,}12 	ext{ г}$$

$$m(\ce{O}) = m_{	ext{вещества}} - m(\ce{C}) - m(\ce{H}) - m(\ce{N}) = 6{,}24 - 2{,}88 - 0{,}32 - 1{,}12 = 1{,}92 	ext{ г}$$

$$n(\ce{O}) = \frac{m(\ce{O})}{M(\ce{O})} = \frac{1{,}92}{16} = 0{,}12 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Нахождение простейшей формулы**

Соотношение молей элементов:

$$n(\ce{C}) : n(\ce{H}) : n(\ce{O}) : n(\ce{N}) = 0{,}24 : 0{,}32 : 0{,}12 : 0{,}08$$

Разделим на наименьшее (0,08):

$$3 : 4 : 1{,}5 : 1$$

Умножим на 2:

$$6 : 8 : 3 : 2$$

Простейшая формула: $\ce{C6H8O3N2}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы**

По условию вещество А образуется при взаимодействии двух солей, одна из которых содержит органический катион, и выделяется бромид серебра. Это указывает на реакцию ионного обмена между солью анилина (содержащей органический катион) и нитратом серебра. Вещество А — нитрат анилина $\ce{C6H8ON2}$ (молекулярная формула совпадает с простейшей).

**Шаг 6. Структурная формула**

Вещество А — нитрат анилина:

$$\ce{[C6H5NH3]NO3}$$

или в развёрнутом виде: анилиний-катион $\ce{C6H5NH3^+}$ с анионом $\ce{NO3^-}$.

**Шаг 7. Уравнение реакции получения вещества А**

$$\ce{[C6H5NH3]Br + AgNO3 -> [C6H5NH3]NO3 + AgBr v}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/rkoyHP21ixfTUeOIvVR76Dioy4AS2PkLvqUBxkm7.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Pgsj7arEdpXhlfXMMOOVWjPmSw3s2iPdEMRsMXDW.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии