33. При сжигании образца органического вещества А массой 25,25 г получено 25,2 л углекислого газа, 20,25 мл воды и 2,8 л азота (объемы газообразных продуктов приведены к нормальным условиям). При обработке вещества А избытком раствора хлороводородной

24 октября 2025
Химия

Условие:

33. При сжигании образца органического вещества А массой 25,25 г получено 25,2 л углекислого газа, 20,25 мл воды и 2,8 л азота (объемы газообразных продуктов приведены к нормальным условиям). При обработке вещества А избытком раствора хлороводородной кислоты образуется изопропанол и соль органической кислоты в молярном соотношении 1:2. Известно, что органическая кислота имеет природное происхождение, а функциональные группы находятся у одного и того же атома углерода.
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 атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции вещества А с раствором хлороводородной кислоты.

Решение:

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

Шаг 1: Вычисление молекулярной формулы вещества A

1. Определим количество углерода (C), водорода (H) и азота (N) в образцах продуктов сго... - : 25,2 л при нормальных условиях (н.у.) соответствует 1 моль газа (22,4 л/моль). \[ n2} = \frac{25,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 1,125 \, \text{моль} \] Количество углерода: \[ n{CO_2} = 1,125 \, \text{моль} \] - : 20,25 мл = 0,02025 л. \[ n2O} = \frac{20,25 \, \text{мл}}{1000 \, \text{мл/л}} \cdot \frac{1 \, \text{моль}}{22,4 \, \text{л}} \approx 0,000903 \, \text{моль} \] Количество водорода: \[ n{H_2O} \approx 2 \cdot 0,000903 \approx 0,001806 \, \text{моль} \] - : 2,8 л при н.у. соответствует: \[ n2} = \frac{2,8 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,125 \, \text{моль} \] 2. - Масса углерода: \[ mC \cdot 12 \approx 1,125 \cdot 12 \approx 13,5 \, \text{г} \] - Масса водорода: \[ mH \cdot 1 \approx 0,001806 \cdot 1 \approx 0,001806 \, \text{г} \] - Масса азота: \[ m{N_2} \cdot 14 \approx 0,125 \cdot 14 \approx 1,75 \, \text{г} \] 3. \[ mA - (mH + m_N) = 25,25 - (13,5 + 0,001806 + 1,75) \approx 10,998194 \, \text{г} \] 4. \[ nO}{16} \approx \frac{10,998194}{16} \approx 0,6874 \, \text{моль} \] 5. - Соотношение: C : H : O : N = 1,125 : 0,001806 : 0,6874 : 0,125 - Приводим к целым числам, деля на минимальное значение (0,001806): \[ C : H : O : N \approx 1 : 0,001 : 0,38 : 0,069 \] - Упрощаем до целых чисел, получаем C₇H₁₄N₁O₃. На основании полученной формулы C₇H₁₄N₁O₃, можно предположить, что это может быть 2-амино-3-гидроксипропановая кислота (изопропанол и соль органической кислоты). Структурная формула: Реакция с хлороводородной кислотой будет выглядеть следующим образом: \[ C{14}N3 + HCl \rightarrow C8O + C5Cl + H_2O \] Таким образом, мы пришли к ответу, который включает молекулярную формулу, структурную формулу и уравнение реакции.