Как можно определить формулу алифатического амина, если при его сгорании выделилось 1,12 л азота из 5,9 г вещества?

Химия 11 класс Органическая химия определение формулы алифатический амин сгорание амина выделение азота химия 11 класс Новый

Для определения формулы алифатического амина, исходя из данных о его сгорании, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определение количества вещества азота:

   Сначала нам нужно определить количество вещества азота (N2), которое выделилось. Для этого используем закон Авогадро, который гласит, что 1 моль любого газа занимает 22,4 л при нормальных условиях (0°C и 1 атм).

   Мы знаем, что выделилось 1,12 л азота. Чтобы найти количество молей азота, используем формулу:

   Количество молей = Объем газа / Молярный объем газа

   Подставим значения:

   Количество молей N2 = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

2. Определение количества атомов азота:

   Так как в молекуле N2 содержится 2 атома азота, то количество атомов азота будет:

   Количество атомов N = 0,05 моль * 2 = 0,1 моль

3. Определение количества углерода и водорода в аминах:

   Алифатические амины имеют общую формулу CnH(2n+1)NH2. При сгорании амина образуются углекислый газ (CO2), вода (H2O) и азот (N2).

   Так как мы знаем, что при сгорании выделяется 0,1 моль атомов азота, это значит, что в исходном амине также присутствует 0,1 моль атомов углерода (так как каждый атом углерода дает один атом CO2).

4. Определение массы амина:

   Теперь мы знаем, что масса амина составляет 5,9 г. Используем это значение, чтобы найти молекулярную массу амина:

   Молекулярная масса = Масса / Количество молей

   Так как у нас 0,05 моль амина (так как количество молей N2 равно количеству молей амина), подставляем значения:

   Молекулярная масса = 5,9 г / 0,05 моль = 118 г/моль

5. Определение формулы амина:

   Теперь, зная, что у нас 1 атом углерода и, следовательно, 3 атома водорода (из формулы CnH(2n+1)NH2), можем выразить формулу амина как C1H3NH2.

   Для проверки: молекулярная масса C(12) + H(3) + N(14) + H(2) = 12 + 3 + 14 + 2 = 31 г/моль.

   Однако, чтобы достичь 118 г/моль, нужно умножить все элементы на 4, что дает формулу C4H11N.

Итак, формула алифатического амина, который мы определили, это C4H11N.