Вопрос школьника
К жидкому амину массой 29,2 г добавили избыток водного раствора азотистой кислоты, в результате выделилось 8,96 л газа (н. у.). Установите молекулярную формулу амина
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций, согласно которому количество вещества, участвующего в реакции, пропорционально их молярным отношениям.
1. Найдем количество газа, выделенного при реакции:
V = 8,96 л (н. у.) — объем газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм)
n = V/22,4 л/моль — количество молей газа
n = 8,96/22,4 = 0,4 моль
2. Найдем количество амина, участвующего в реакции:
m = 29,2 г — масса амина
M = m/n — молярная масса амина
M = 29,2/0,4 = 73 г/моль
3. Найдем молекулярную формулу амина:
Для этого необходимо знать, какие аминовые соединения могут образоваться при реакции с азотистой кислотой.
При реакции амина с азотистой кислотой образуется соединение, содержащее азот и кислород. Таким соединением может быть нитрозоамин (R-N=O), где R — органический радикал.
Молярная масса нитрозоамина (R-N=O) равна сумме молярных масс атомов, входящих в его состав. Например, для нитрозометиламина (CH3-N=O) молярная масса равна:
M = M(CH3) + M(N) + M(O) = 12 + 14 + 16 = 42 г/моль
Таким образом, молекулярная формула амина может быть определена путем деления его молярной массы на молярную массу нитрозоамина:
n = M/M(R-N=O)
n = 73/42 ≈ 1,74
Таким образом, молекулярная формула амина может быть записана как R-N=O, где R — органический радикал, а массовая доля амина в нем составляет примерно 1,74/2 = 0,87.
Для определения конкретной молекулярной формулы амина необходимо провести дополнительные исследования его свойств и реакций.
