Question

При сгорании 1,18 г вторичного амина получили 1,344 л углекислого газа (н.у.), 1,62 г воды и азот. Напишите уравнение реакции данного вещества с избытком раствора серной кислоты. На основании данных условия: 1) проведите необходимые вычисления 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 углерода, водорода и азота, затем определить молекулярную формулу и структуру вторичного амина.

**Шаг 1. Расчёт количеств элементов из продуктов сгорания**

Количество углекислого газа:
$$n(\ce{CO2}) = \frac{V(\ce{CO2})}{V_m} = \frac{1{,}344}{22{,}4} = 0{,}06 	ext{ моль}$$

Количество воды:
$$n(\ce{H2O}) = \frac{m(\ce{H2O})}{M(\ce{H2O})} = \frac{1{,}62}{18} = 0{,}09 	ext{ моль}$$

Количество углерода (из $\ce{CO2}$):
$$n(	ext{C}) = n(\ce{CO2}) = 0{,}06 	ext{ моль}$$

Количество водорода (из $\ce{H2O}$):
$$n(	ext{H}) = 2 \cdot n(\ce{H2O}) = 2 \cdot 0{,}09 = 0{,}18 	ext{ моль}$$

Масса углерода:
$$m(	ext{C}) = n(	ext{C}) \cdot M(	ext{C}) = 0{,}06 \cdot 12 = 0{,}72 	ext{ г}$$

Масса водорода:
$$m(	ext{H}) = n(	ext{H}) \cdot M(	ext{H}) = 0{,}18 \cdot 1 = 0{,}18 	ext{ г}$$

Масса азота:
$$m(	ext{N}) = m_{	ext{вещества}} - m(	ext{C}) - m(	ext{H}) = 1{,}18 - 0{,}72 - 0{,}18 = 0{,}28 	ext{ г}$$

Количество азота:
$$n(	ext{N}) = \frac{m(	ext{N})}{M(	ext{N})} = \frac{0{,}28}{14} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

**Шаг 2. Определение простейшей формулы**

Мольное соотношение элементов:
$$n(	ext{C}) : n(	ext{H}) : n(	ext{N}) = 0{,}06 : 0{,}18 : 0{,}02$$

Разделим на наименьшее (0,02):
$$3 : 9 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H9N}$

**Шаг 3. Определение молекулярной формулы**

Молярная масса простейшей формулы:
$$M = 3 \cdot 12 + 9 \cdot 1 + 1 \cdot 14 = 36 + 9 + 14 = 59 	ext{ г/моль}$$

Так как вещество — вторичный амин с формулой $\ce{C3H9N}$, молекулярная формула совпадает с простейшей.

**Шаг 4. Структурная формула**

Вторичный амин состава $\ce{C3H9N}$ — это метилэтиламин:

$$\ce{CH3-CH2-NH-CH3}$$

**Шаг 5. Уравнение реакции с серной кислотой**

$$\ce{CH3-CH2-NH-CH3 + H2SO4 -> [CH3-CH2-NH2^+-CH3]HSO4^-}$$

или в ионной форме:

$$\ce{CH3-CH2-NH-CH3 + H^+ -> [CH3-CH2-NH2^+-CH3]}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/mog5Yk193iGcOfaM1KktQBz5eLDjbUqpbz6cov5J.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/9tSiOnJQXbPoLtU45b3AKusSAXb66C0rz0Ei16kw.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии