При полном сгорании амина массой 9г образовалось 17,6 г углекислого газа,12,6 г воды ,2,8 г азота.плотность паров амина по воздуху составляет 1,55.выведите молекулярную формулу амина.составьте все возможные структурные формулы аминов и дайте веществам названия

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Молекулярная формула амина — C3H9Ncap C sub 3 cap H sub 9 cap N. Шаг 1: Определение молярной массы вещества Используя плотность паров амина по воздуху, вычислим его молярную массу. Средняя молярная масса воздуха принимается равной 29 г/моль29 г/моль. M(амина)=DвоздM(возд)=1,5529=44,9545 г/мольcap M open paren а м и н а close paren equals cap D sub в о з д end-sub center dot cap M open paren в о з д close paren equals 1 comma 55 center dot 29 equals 44 comma 95 is approximately equal to 45 г/мольШаг 2: Расчет количества вещества продуктов сгорания Найдем количество вещества углерода, водорода и азота в составе амина через продукты сгорания:

  1. Углекислый газ: n(C)=n(CO2)=m(CO2)M(CO2)=17,644=0,4 мольn open paren cap C close paren equals n open paren cap C cap O sub 2 close paren equals the fraction with numerator m open paren cap C cap O sub 2 close paren and denominator cap M open paren cap C cap O sub 2 close paren end-fraction equals the fraction with numerator 17 comma 6 and denominator 44 end-fraction equals 0 comma 4 моль . Вода: n(H)=2n(H2O)=2m(H2O)M(H2O)=212,618=1,4 мольn open paren cap H close paren equals 2 center dot n open paren cap H sub 2 cap O close paren equals 2 center dot the fraction with numerator m open paren cap H sub 2 cap O close paren and denominator cap M open paren cap H sub 2 cap O close paren end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator 12 comma 6 and denominator 18 end-fraction equals 1 comma 4 моль . Азот: n(N)=2n(N2)=2m(N2)M(N2)=22,828=0,2 мольn open paren cap N close paren equals 2 center dot n open paren cap N sub 2 close paren equals 2 center dot the fraction with numerator m open paren cap N sub 2 close paren and denominator cap M open paren cap N sub 2 close paren end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator 2 comma 8 and denominator 28 end-fraction equals 0 comma 2 моль .

Шаг 3: Определение молекулярной формулы Найдем соотношение атомов в молекуле: n(C)n(H)n(N)=0,41,40,2n open paren cap C close paren colon n open paren cap H close paren colon n open paren cap N close paren equals 0 comma 4 colon 1 comma 4 colon 0 comma 2Разделим на наименьшее число ( 0,20 comma 2): n(C)n(H)n(N)=271n open paren cap C close paren colon n open paren cap H close paren colon n open paren cap N close paren equals 2 colon 7 colon 1Простейшая формула — C2H7Ncap C sub 2 cap H sub 7 cap N. Ее молярная масса M(C2H7N)=212+7+14=45 г/мольcap M open paren cap C sub 2 cap H sub 7 cap N close paren equals 2 center dot 12 plus 7 plus 14 equals 45 г/моль. Так как рассчитанная молярная масса совпадает с истинной, молекулярная формула — C2H7Ncap C sub 2 cap H sub 7 cap N. Примечание: В условии задачи указано количество воды 12,6 г12 comma 6 г, что дает 1,4 моль1 comma 4 моль атомов водорода. Однако для амина с двумя атомами углерода и массой 45 г/моль45 г/моль (этиламин или диметиламин) формула соответствует C2H7Ncap C sub 2 cap H sub 7 cap N. При проверке по массе навески ( 9 г9 г): n(амина)=945=0,2 мольn open paren а м и н а close paren equals 9 over 45 end-fraction equals 0 comma 2 моль . Тогда n(C)=0,22=0,4 мольn open paren cap C close paren equals 0 comma 2 center dot 2 equals 0 comma 4 моль, n(N)=0,21=0,2 мольn open paren cap N close paren equals 0 comma 2 center dot 1 equals 0 comma 2 моль, n(H)=0,27=1,4 мольn open paren cap H close paren equals 0 comma 2 center dot 7 equals 1 comma 4 моль. Данные условия полностью согласованы. Шаг 4: Структурные формулы и названия Для состава C2H7Ncap C sub 2 cap H sub 7 cap N возможны два изомера:

  1. Первичный амин:
    CH3CH2NH2cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap N cap H sub 2Этиламин (этанамин). Вторичный амин:
    CH3NHCH3cap C cap H sub 3 minus cap N cap H minus cap C cap H sub 3Диметиламин (N-метилметанамин).

Ответ: Молекулярная формула: C2H7Ncap C sub 2 cap H sub 7 cap N Возможные структуры:

  1. CH3CH2NH2cap C cap H sub 3 minus cap C cap H sub 2 minus cap N cap H sub 2 (этиламин)
  2. CH3NHCH3cap C cap H sub 3 minus cap N cap H minus cap C cap H sub 3 (диметиламин)

Укажите, требуется ли составить уравнения химических реакций, характерных для данных изомеров, чтобы различить их свойства.

Форма ответа

Ваш аватар