Вещество А (CxHyNzOk) содержит 16,7% азота и 38,1% кислорода по массе. При сгорании 8,4 г вещества А образуется 6,72 л (н.у.) углекислого газа. Известно, что вещество А образуется из азотсодержащего вещества Б в результате реакции со смесью азотной и серной концентрированных кислот.
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 из вещества Б (используйте структурные формулы органических веществ).
n(CO2) = V(CO2) / Vm = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль
n(C) = n(CO2) = 0,3 моль
m(C) = n(C) · M(C) = 0,3 · 12 = 3,6 г
m(N) = m(A) / 100% · ω(N) = 8,4 / 100% · 16,7% = 1,403 г
n(N) = m(N) / M(N) = 1,403 / 14 = 0,1 моль
m(O) = m(A) / 100% · ω(O) = 8,4 / 100% · 38,1% = 3,2 г
n(O) = m(O) / M(O) = 3,2 / 16 = 0,2 моль
m(H) = m(A) - m(C) - m(N) - m(O) = 8,4 - 3,6 - 1,403 - 3,2 = 0,197 г
n(H) = m(H) / M(H) = 0,197 / 1 = 0,197 моль
n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 0,3 : 0,197 : 0,1 : 0,2 = 3 : 2 : 1 : 2 = 6 : 4 : 2 : 4
Смесь концентрированных азотной и серной кислот является нитрующей смесью. При нитровании в молекулу органического вещества вводится нитрогруппа (NO2). Поскольку исходное вещество Б уже содержит азот, в молекуле вещества А должно содержаться не менее двух атомов азота. Значит соотношение 3 : 2 : 1 : 2 нужно удвоить.
C6H4N2O4
Верно проведены вычисления, найдена молекулярная формула органического вещества.
 |
Верно составлена структурная формула органического вещества.
 |
Верно записано уравнение реакции.