Question

Органическое вещество содержит 10,0% азота, 25,73% углерода и 57,07% брома по массе. Это вещество может быть получено при взаимодействии первичного амина с бромметаном. 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; 3) напишите уравнение реакции получения данного вещества взаимодействием первичного амина и бромметана.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: по массовым долям элементов найти простейшую формулу, затем, учитывая условие о синтезе из первичного амина и бромметана, определить структуру соли вторичного аммония.

**Шаг 1. Определение массовой доли водорода**

$$\omega_{	ext{H}} = 100 – \omega_{	ext{C}} – \omega_{	ext{N}} – \omega_{	ext{Br}} = 100 – 25{,}73 – 10 – 57{,}07 = 7{,}2\%$$

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

Принимаем массу образца $m = 100$ г:

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}2573 = 25{,}73 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}072 = 7{,}2 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{N}} = 100 \cdot 0{,}1 = 10 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{Br}} = 100 \cdot 0{,}5707 = 57{,}07 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Вычисление количеств вещества**

$$n_{	ext{C}} = \frac{25{,}73}{12} = 2{,}14 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{H}} = \frac{7{,}2}{1} = 7{,}2 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{N}} = \frac{10}{14} = 0{,}71 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{Br}} = \frac{57{,}07}{80} = 0{,}71 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение мольного соотношения**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{Br}} = 2{,}14 : 7{,}2 : 0{,}71 : 0{,}71$$

Разделим на наименьшее значение (0,71):

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{Br}} = 3 : 10 : 1 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C3H10NBr}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы**

По условию вещество образуется из первичного амина и бромметана. Первичный амин $\ce{R-NH2}$ реагирует с $\ce{CH3Br}$, образуя соль вторичного аммония. Простейшая формула совпадает с молекулярной:

$$	ext{Молекулярная формула: } \ce{C3H10NBr}$$

**Шаг 6. Структурная формула**

Вещество — бромид метилэтиламмония:

$$\ce{[CH3-CH2-NH2^+-CH3]Br^-}$$

или в развёрнутом виде:

$$\ce{CH3-CH2-NH2^+-CH3 Br^-}$$

**Шаг 7. Уравнение реакции**

$$\ce{CH3-CH2-NH2 + CH3Br -> [CH3-CH2-NH2^+-CH3]Br^-}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/fpcA0ZXGBfVTlBJonAqXqMsOUzdkQ2d58Wnapra9.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/92GgPP5wnDiXUAMLWlVK7YQM4cvcHCFw6ilmW9ck.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии