Question

Органическое вещество содержит 12,79% азота, 10,95% водорода и 32,42% хлора по массе. Это вещество образуется при взаимодействии вторичного амина с хлорэтаном. Напишите уравнение реакции получения данного вещества.

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 массовым долям элементов найти простейшую формулу, затем, учитывая условие о вторичном амине и хлорэтане, определить структуру как соль третичного амина.

**Шаг 1. Определение массовой доли углерода**

$$\omega_{	ext{C}} = 100 - 10{,}95 - 12{,}79 - 32{,}42 = 43{,}84\%$$

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

$$m_{	ext{C}} = 100 \cdot 0{,}4384 = 43{,}84 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{H}} = 100 \cdot 0{,}1095 = 10{,}95 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{N}} = 100 \cdot 0{,}1279 = 12{,}79 	ext{ г}$$
$$m_{	ext{Cl}} = 100 \cdot 0{,}3242 = 32{,}42 	ext{ г}$$

**Шаг 3. Вычисление количеств вещества**

$$n_{	ext{C}} = \frac{43{,}84}{12} = 3{,}65 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{H}} = \frac{10{,}95}{1} = 10{,}95 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{N}} = \frac{12{,}79}{14} = 0{,}91 	ext{ моль}$$
$$n_{	ext{Cl}} = \frac{32{,}42}{35{,}5} = 0{,}91 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Нахождение мольного соотношения**

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{Cl}} = 3{,}65 : 10{,}95 : 0{,}91 : 0{,}91$$

Разделив на наименьшее значение (0,91):

$$n_{	ext{C}} : n_{	ext{H}} : n_{	ext{N}} : n_{	ext{Cl}} = 4 : 12 : 1 : 1$$

Простейшая формула: $\ce{C4H12NCl}$

**Шаг 5. Определение молекулярной формулы**

По условию вещество образуется из вторичного амина и хлорэтана. Вторичный амин имеет два углеводородных радикала, присоединённых к азоту. При взаимодействии с хлорэтаном образуется соль третичного амина. Структура соответствует хлориду диметилэтиламмония:

$$\ce{(CH3)2N^+-CH2CH3 Cl^-}$$

Молекулярная формула: $\ce{C4H12NCl}$

**Шаг 6. Структурная формула**

$$\ce{[CH3-NH^+-CH2-CH3]Cl^-}$$
$$\ce{|CH3}$$

или в развёрнутом виде: хлорид диметилэтиламмония $\ce{[(CH3)2(C2H5)N^+]Cl^-}$

**Шаг 7. Уравнение реакции**

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

или

$$\ce{(CH3)2NH + C2H5Cl -> [(CH3)2(C2H5)N^+]Cl^-}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/DapvFRr677a97o5CmsFrltCSUCUMJQWJxl2NJ5zr.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/Jcn1IW7JUMaVicaj6kMhPPpCnmRTtdRragJ5GgUu.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии