Какова молекулярная формула и структура неизвестного органического азотсодержащего соединения, сжигание которого

Данная задача требует определения молекулярной формулы и структуры неизвестного органического азотсодержащего соединения на основе данных о его сжигании и гидролизе.

Шаг 1: Рассмотрим сжигание неизвестного соединения. При сжигании органических соединений образуется углекислый газ (CO₂) и вода (H₂O). Мы знаем, что образовалось 8.96 л углекислого газа и 8.1 г воды. Давайте начнем решение с углекислого газа.

Углекислый газ образуется в результате сгорания молекулы углеводорода, содержащей атомы углерода (C) и водорода (H). Каждый атом углерода вносит одну молекулу CO₂, а каждый атом водорода дает по половине молекулы H₂O.

Мы знаем, что образовалось 8.96 л углекислого газа. Объем газа пропорционален количеству молекул. Зная, что углекислый газ состоит из атомов углерода, атомарный объем которого равен 22.4 л, мы можем вычислить количество молекул углерода:

\[
\text{{Количество молекул углерода}} = \frac{{\text{{объем углекислого газа}}}}{{\text{{атомарный объем углерода}}}} = \frac{{8.96}}{{22.4}}
\]

Шаг 2: Далее рассмотрим азот. Мы знаем, что образовалось 1.12 л азота. Азот является одноатомным газом (N₂), и его объем пропорционален количеству молекул азота.

Снова используя атомарный объем, мы можем вычислить количество молекул азота:

\[
\text{{Количество молекул азота}} = \frac{{\text{{объем азота}}}}{{\text{{атомарный объем азота}}}} = \frac{{1.12}}{{22.4}}
\]

Шаг 3: Теперь нам необходимо рассмотреть образование воды при сжигании. Известно, что образовалось 8.1 г воды. Создавая уравнение реакции, примем Х за количество молекул вещества природного происхождения, в результате чего образуется простейший одноатомный спирт.

\[
\begin{align*}
\text{{Неизвестное соединение}} + \text{{вещество природного происхождения}} &\rightarrow \text{{простейший одноатомный спирт}} + \text{{вода}} \\
\text{{(NH}}_{x}\text{{)}} + \text{{Х}} &\rightarrow \text{{CH}}_4 + \text{{H}}_2\text{{O}}
\end{align*}
\]

Зная, что образовалось 8.1 г воды, мы можем записать уравнение на основе коэффициентов реакции и молекулярных масс соответствующих веществ.

\[
\begin{align*}
\text{{Масса воды}} &= \text{{молярная масса воды}} \times \text{{количество молекул воды}} \\
8.1 &= 18 \times \text{{количество молекул воды}}
\end{align*}
\]

Отсюда можно найти количество молекул воды, а затем установить уравнение количества молекул неизвестного азотсодержащего соединения и вещества природного происхождения.

Теперь мы имеем нужные данные, чтобы определить отношение между атомами углерода (C), азота (N) и водорода (H) в молекуле неизвестного органического азотсодержащего соединения.

Шаг 4: Поскольку нам известно, что данное соединение не реагирует с содой, мы можем исключить наличие атомов водорода и кислорода (H, O) в его структуре. Также, пункт говорит о гидролизе соединения, при котором образуется простейший одноатомный спирт и вещество природного происхождения. Следовательно, в структуре молекулы должны присутствовать атомы азота (N) и углерода (C).

Теперь необходимо найти отношение между молекулами C и N, а также понять, какой именно простейший одноатомный спирт образуется при гидролизе.

Учитывая, что соединение неизвестного органического азотсодержащего соединения образует одинатомный спирт и имеет только атомы азота и углерода, мы можем сделать предположение о том, что формула неизвестного соединения будет содержать один атом азота и один атом углерода.

Таким образом, молекулярная формула неизвестного органического азотсодержащего соединения будет NHС, а его структура можно представить так:

\[
\chemfig{H-[:30]N(-[:90]H)-[:-30]C}
\]

Помните, что это предположение основано на имеющихся данных и мы можем дополнительно проверить его путем проведения эксперимента или более точных исследований. В случае с органической химией, уточнение структуры обычно требует использования различного рода спектральных методов анализа, таких как спектроскопия ядерного магнитного резонанса (NMR) и масс-спектрометрия.