Вещество А состава $\mathrm{C_xH_yO_zN_k}$ содержит 15,79 % углерода и 63,16 % кислорода по массе. При сгорании 6,08 г этого вещества образуется 896 мл (н. у.) азота. Вещество А образуется в результате реакции этерификации вещества Б с избытком азотной кислоты.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А взаимодействием вещества Б с избытком азотной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Вариант ответа:
Проведены вычисления, и найдена молекулярная формула вещества А.
Общая формула вещества А — $\mathrm{C_xH_yO_zN_k}$
n($\ce{N2}$) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль; n(N) = 2n($\ce{N2}$) = 0,08 моль
m(N) = 0,08 · 14 = 1,12 г
Массовые доли азота и водорода в составе вещества А:
ω(N) = 1,12 / 6,08 = 0,1842, или 18,42 %
ω(H) = 100 − 15,79 − 63,16 − 18,42 = 2,63 %
x : y : z : k = 15,79 / 12 : 2,63 / 1 : 63,16 / 16 : 18,42 / 14 = 1,32 : 2,63 : 3,95 : 1,32 = 1 : 2 : 3 : 1
Молекулярная формула вещества А — $\ce{C2H4O6N2}$
Структурная формула:
Уравнение реакции:
