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 :
C₆H₅NH₂ – фениламин/анилин.
Объяснение :
Дано : m($\sf C_xH_yN_z$) = 744 г.
m(CO₂) = 2112 г.
m(H₂O) = 504 г.
Определить : формула амина – ?
Решение :
1) Помимо углекислого газа и воды при горении аминов образуется также молекулярный азот (N₂).
Схема уравнении реакции – $\boxed{\sf C_xH_yN_z + O_2 \to CO_2 + H_2O + N_2}$.
1. $\boxed{\bf n = \frac{m}{M}}$ (M(CO₂) = Aᵣ(C) + 2Aᵣ(O) = 12 + 2*16 = 12 + 32 = 44 г/моль).
n(CO₂) = m(CO₂) : M(CO₂) = 2112 г : 44 г/моль = 48 моль.
n(O) = 2n(CO₂) = 2*48 моль = 96 моль.
2. $\boxed{\bf n = \frac{m}{M}}$ (M(H₂O) = 2Aᵣ(H) + Aᵣ(O) = 2*1 + 16 = 2 + 16 = 18 г/моль).
n(H₂O) = m(H₂O) : M(H₂O) = 504 г : 18 г/моль = 28 моль.
n(O) = n(H₂O) = 28 моль.
Общее количество вещества кислорода : n(O) = 96 моль + 28 моль = 124 моль.
$\sf n = \frac{m}{M} \Leftrightarrow \boxed{\bf m = n*M}$ (M(O) = 16 г/моль).
m(O) = n(O)*M(O) = 124 моль*16 г/моль = 1984 г – также масса вступившего в реакцию кислорода (O₂).
2) Найдём массу азота (N₂).
m(N₂) + m(H₂O) + m(CO₂) = m($\sf C_xH_yN_z$) + m(O₂) ⇒ m(N₂) = m($\sf C_xH_yN_z$) + m(O₂) - m(CO₂) - m(H₂O) = 744 г + 1984 г - 2112 г - 504 г = 112 г.
$\boxed{\bf n = \frac{m}{M}}$ (M(N₂) = 2Aᵣ(N) = 2*14 = 28 г/моль).
n(N₂) = m(N₂) : M(N₂) = 112 г : 28 г/моль = 4 моль.
3) Найдём молекулярную формулу амина.
n(C) = n(CO₂) = 48 моль.
n(H) = 2n(H₂O) = 2*28 моль = 56 моль.
n(N) = 2n(N₂) = 2*4 моль = 8 моль.
x : y : z = n(C) : n(H) : n(N) = 48 моль : 56 моль : 8 моль = 6 : 7 : 1.
Формула амина – С₆H₇N.
4) Так как амин содержит только один атом азота, то это значит, что это первичный амин. Тогда формула приобретает вид – C₆H₅NH₂. Один атом водорода в аммиаке (NH₃) был замещён на радикал фенил (-С₆H₅). Значит это фениламин или анилин (структурная формула в приложении).
#SPJ1