При сгорании 3,1 г вещества A состава $\ce{C_xH_yO_zN_x}$ получено 1,8 г воды. При взаимодействии вещества A этой же массы с избытком раствора гидроксида калия при нагревании выделяется 0,85 г аммиака (в мольном соотношении 1 : 2) и образуется органическое вещество Б, не содержащее азота.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества A;
2) составьте структурную формулу вещества A, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции вещества A с избытком раствора гидроксида калия при нагревании (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
Проведены вычисления, и найдена молекулярная формула вещества A.
Общая формула вещества A — $\ce{C_xH_yO_zN_x}$
$n(\ce{NH3})$ = 0,85 / 17 = 0,05 моль; $n(\ce{N})$ = 0,05 моль
$n(\ce{C_xH_yO_zN_x})$ = ½$n(\ce{NH3})$ = 0,025 моль
$M(\ce{C_xH_yO_zN_x})$ = 3,1 / 0,025 = 124 г/моль
$n(\ce{H2O})$ = 1,8 / 18 = 0,1 моль; $n(\ce{H})$ = 0,2 моль
x = 0,05 : 0,025 = 2
y = 0,2 : 0,025 = 8
z = (124 − 2 · 12 − 8 · 1 − 2 · 14) / 16 = 4
Молекулярная формула вещества A — $\ce{C2H8O4N2}$
Структурная формула:
Уравнение реакции:
