Question

При сгорании в избытке кислорода 744 г амина образовалось 2112 г углекислого газа и 504 г воды. Определите молекулярную формулу амина. Предложите его структурную формулу. Назовите вещество.

Answer 1

Ответ:

Вещество фениламин C₆H₅NH₂.

Объяснение:

При сгорании в избытке кислорода 744 г амина образовалось 2112 г углекислого газа и 504 г воды. Определить молекулярную формулу амина. Предложить его структурную формулу. Назвать вещество.

• Амины - это органические производные аммиака, в которых атомы водорода замещены на углеводородные радикалы.

1) Запишем формулу амина в общем виде: CxHyNz,

где индексы x,y,z, указывают количество атомов каждого элемента в молекуле.

Мы можем записать уравнение реакции горения амина в общем виде, хотя это для решения данной задачи не обязательно.

4CxHyNz + (4x+y)O₂ → 4xCO₂ + 2yH₂O + 2zN₂

2) Найдем количество вещества атомов углерода в составе 744 г амина и их массу.

Количество вещества углекислого газа, выделившегося в результате реакции:

M(CO₂) = 12 + 2·16 = 44 г/моль.

$\displaystyle n(CO_{2}) = \frac{m}{M} =\frac{2112}{44} =48$ (моль).

1 моль CO₂  содержит 1 моль атомов углерода (C),

тогда 48 моль CO₂ содержат 48 моль атомов углерода.

m(C) = n·M(C) = 48 · 12 = 576 г.

3) Найдем количество вещества атомов водорода в составе 744 г амина и их массу.

Количество вещества воды, выделившегося в результате реакции:

$\displaystyle n(H_{2}O) = \frac{m}{M} =\frac{504}{18} =28$ (моль).

1 моль H₂O  содержит 2 моль атомов водорода (H),

тогда 28 моль H₂O содержат 28·2=56 моль атомов водорода.

m(H) = n·M(H) = 56 · 1 = 56 г.

4) Найдем массу и количество вещества атомов азота в составе 744 г амина.

m(N₂) = 744 г - 576 г - 56 г = 112 г.

$\displaystyle n(N) = \frac{m}{M} =\frac{112}{14} =8$ (моль).

5) Запишем мольные отношения элементов в составе амина:

n(CO₂) : n(H₂O) : n(N) = 48 : 56 : 8 = 6 : 7 : 1.

1 моль амина содержит 6 моль углерода, 7 моль водорода, 1 моль азота.

Соответственно, 1 молекула амина содержит 6 атомов углерода, 7 атомов водорода, 1 атом азота.

Общая формула амина: C₆H₇N.

Этой формуле соответствует формула фениламина:

C₆H₅NH₂.

Структурная формула в приложении.