Химия ( ЕГЭ ) 33 задание На полное сгорание 10.5 органического вещества А израсходовали 7.28 л (н.у) кислорода, в результате выделились 13,2 г углекислого газа, 1,12 л (н.у) азота и вода. Известно, что вещество а может реагировать как с азотной кислотой так и с гидроксидом натрия, а азотосодержащая группа находится в а-положении данных условия задачи: 1)Проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества А 2)Составьте структурную формулу органического вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле 3) Напишите уравнение реакции вещества А с разбавленным раствором азотной кислоты
Для каждого моль CO₂ образуется 1 моль C, для каждого моль H₂O – 2 моль H. Перепишем уравнение:
Количество углерода (C) из CO₂: (x = n_{CO_2} = 0.30).Количество водорода (H) из H₂O: (y/2 = n_{H2O} \Rightarrow n{H_2O} = ?).
Общее количество кислорода, потребляемого с учетом CO₂ и H₂O: [ O = n_{CO2} + \frac{1}{2} n{H_2O} ]
Количество H₂O:
Пусть n(H₂O) = y/2 = z, тогда мы знаем: [ 7.28 = \frac{a}{2} + \frac{b}{2} \Rightarrow 7.28 = \frac{a + 2b}{4} ]
Шаг 2: Установление молекулярной формулы
Учитывая azot, H, C, можно установить пропорции и определить молекулярное количество C, H каждого элемента.
Общее количество молекул в формуле = 10.5 г по 1 моль вещества ещё не установлено, используем правую часть уравнения, откуда можем установить структурные связи.
Шаг 3: Структурная формула
Если известны есть азотная группа, можно судить о месте в позиции A. Если углеродов 5 и водородов 11, получится, к примеру.
Молекулярная формула (гипотетически): (C5H{11}NO_2).Шаг 4: Реакция с азотной кислотой:
При взаимодействии органического вещества A с разбавленной азотной кислотой, мы можем получить соответствующий производный. Предположим, что оно ведет себя как амин:
Чтобы решить задачу, давайте последовательно выполню необходимые вычисления и выводы.
Шаг 1: ВычисленияОпределим количество вещества CO₂:
Молярная масса углекислого газа (CO₂) = 12 (C) + 2 * 16 (O) = 44 г/моль.
Выход CO₂: 13.2 г.
Количество вещества CO₂:
[
n_{CO_2} = \frac{m}{M} = \frac{13.2 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 0.30 \, \text{моль}
]
Определим количество вещества O₂:
Молярная масса кислорода (O₂) = 2 * 16 = 32 г/моль.
Объем O₂: 7.28 л (н.у.).
Количество вещества O₂:
[
n_{O_2} = \frac{V}{V_m} = \frac{7.28 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.32 \, \text{моль}
]
Уравнение реакции полного сгорания:
Общее уравнение:
[
C_xH_y + \frac{a}{2}O_2 \rightarrow bCO_2 + cH_2O + dN_2
]
Для каждого моль CO₂ образуется 1 моль C, для каждого моль H₂O – 2 моль H. Перепишем уравнение:
Количество углерода (C) из CO₂: (x = n_{CO_2} = 0.30).Количество водорода (H) из H₂O: (y/2 = n_{H2O} \Rightarrow n{H_2O} = ?).Общее количество кислорода, потребляемого с учетом CO₂ и H₂O:
[
O = n_{CO2} + \frac{1}{2} n{H_2O}
]
Количество H₂O:
Шаг 2: Установление молекулярной формулыПусть n(H₂O) = y/2 = z, тогда мы знаем:
[
7.28 = \frac{a}{2} + \frac{b}{2} \Rightarrow 7.28 = \frac{a + 2b}{4}
]
Учитывая azot, H, C, можно установить пропорции и определить молекулярное количество C, H каждого элемента.
Общее количество молекул в формуле = 10.5 г по 1 моль вещества ещё не установлено, используем правую часть уравнения, откуда можем установить структурные связи.
Шаг 3: Структурная формулаЕсли известны есть азотная группа, можно судить о месте в позиции A. Если углеродов 5 и водородов 11, получится, к примеру.
Молекулярная формула (гипотетически): (C5H{11}NO_2).Шаг 4: Реакция с азотной кислотой:При взаимодействии органического вещества A с разбавленной азотной кислотой, мы можем получить соответствующий производный. Предположим, что оно ведет себя как амин:
[
C5H{11}NO_2 + HNO_3 \rightarrow C5H{10}NO_3^+ + H_2O
]
Этот процесс может сопровождаться образованием различных производных и показывать реакцию по замещению.
Эта конструкция может изменяться в зависимости от фактической структуры самого вещества A.
Используйте реальную информацию о веществе и его реакции для выполнения решения в зависимости от свойств.