Неизвестное органическое вещество А содержит 43,84% углерода, 10,96% водорода, 12,76% азота и хлор. Данное вещество было образовано при обработке нитропроизводного Б смесью железных опилок и соляной кислоты. На основании условия задачи: 1) Определите

24 октября 2025
Химия

Условие:

Неизвестное органическое вещество А содержит 43,84% углерода, 10,96% водорода,
12,76% азота и хлор. Данное вещество было образовано при обработке нитропроизводного Б
смесью железных опилок и соляной кислоты.
На основании условия задачи:
1) Определите молекулярную формулу вещества А.
2) Предложите вариант строения вещества А, если известно, что нитросоединение Б, из
которого оно было получено, не содержит ни одного вторичного атома углерода и было
образовано прямой реакцией нитрования соответствующего углеводорода.
3) Напишите уравнение реакции получения вещества Б из соответствующего углеводорода.

Решение:

Для решения задачи, давайте пройдемся по каждому пункту шаг за шагом.

Шаг 1: Определение молекулярной формулы вещества А

1. Определим массы элементо...: - Углерод (C): 43,84 г - Водород (H): 10,96 г - Азот (N): 12,76 г - Хлор (Cl): 100 - (43,84 + 10,96 + 12,76) = 32,44 г 2. : - Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль - Молярная масса водорода (H) = 1 г/моль - Молярная масса азота (N) = 14 г/моль - Молярная масса хлора (Cl) = 35,5 г/моль Теперь рассчитываем количество молей: - Моли углерода (C) = 43,84 г / 12 г/моль = 3,653 моль - Моли водорода (H) = 10,96 г / 1 г/моль = 10,96 моль - Моли азота (N) = 12,76 г / 14 г/моль = 0,911 моль - Моли хлора (Cl) = 32,44 г / 35,5 г/моль = 0,915 моль 3. : - Наименьшее количество молей = 0,911 (азот) 4. : - C: 3,653 / 0,911 ≈ 4,01 ≈ 4 - H: 10,96 / 0,911 ≈ 12,06 ≈ 12 - N: 0,911 / 0,911 = 1 - Cl: 0,915 / 0,911 ≈ 1,004 ≈ 1 5. : - C₄H₁₂NCl 6. : - Молярная масса эмпирической формулы = (41) + (135,5) = 48 + 12 + 14 + 35,5 = 109,5 г/моль - Если молекулярная масса вещества А больше 109,5 г/моль, то мы можем умножить на целое число. Предположим, что молекулярная масса вещества А равна 109,5 г/моль, тогда молекулярная формула будет C₄H₁₂NCl. Согласно условию, нитросоединение Б не содержит вторичных атомов углерода и образовано прямой реакцией нитрования углеводорода. Это может означать, что углеводород, из которого образовалось соединение Б, является алканом. Предположим, что углеводород - это бутан (C₄H₁₀). Нитрование бутана может привести к образованию нитробутана, который будет иметь структуру: - CH₃-CH₂-CH₂-NO₂ (нитробутан) Таким образом, вещество А может быть производным нитробутана с добавлением хлора. Уравнение реакции нитрования бутана (C₄H₁₀) с использованием азотной кислоты (HNO₃) и серной кислоты (H₂SO₄) может быть записано следующим образом: C₄H₁₀ + HNO₃ → C₄H₉NO₂ + H₂O Где C₄H₉NO₂ - это нитробутан. Таким образом, мы получили все необходимые ответы на поставленные вопросы.