Якість перепрошивки в теоретичних задачах. Які кілька атомів гідрогену містить вихідна сполука, яка утворилася в процесі спалювання 4,5 г первинного аміну та виділилася в процесі азотом об"ємом 1,12 л в нормальних умовах? Яка молекулярна формула цієї сполуки?
Мистический_Подвижник
Давайте решим данную задачу пошагово.
1) Вначале найдем количество вещества первичного амина, которое было сожжено. Для этого воспользуемся формулой:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.
В нашем случае, масса первичного амина \(m = 4,5 \, \text{г}\), а молярная масса первичного амина \(M\) можно найти по таблице и составляет, например, 17 г/моль.
\[
n = \frac{4,5}{17} \approx 0,2647 \, \text{моль}
\]
2) Далее, используя объем азота, который выделился в процессе сгорания первичного амина, мы можем определить количество вещества \(n_2\) азота. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом:
\[
n_2 = \frac{V}{V_m}
\]
где \(V\) - объем азота, \(V_m\) - молярный объем газа.
В нашем случае, объем азота \(V = 1,12 \, \text{л}\) (обратите внимание, что в условии дан объем газа в нормальных условиях), а молярный объем газа \(V_m\) при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.
\[
n_2 = \frac{1,12}{22,4} \approx 0,05 \, \text{моль}
\]
3) Так как в процессе сгорания первичного амина образуются только вода и азот, уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
\[
\text{NH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{N}_2
\]
Согласно уравнению реакции, каждый мол пропорционален \(n_2\). Так как мы вычислили, что \(n_2 = 0,05 \, \text{моль}\), то количество молекул азота в данной реакции равняется 0,05 молям.
4) Ответим на самый главный вопрос: какова молекулярная формула данной сполуки? Зная, что каждая молекула этой сполуки содержит несколько атомов водорода, посчитаем их количество.
Молярная масса водорода \(H\) равна, например, 1 г/моль. Тогда общая масса водорода в \(n_2\) молях азота будет:
\[
m(H) = M(H) \cdot n_2
\]
\[
m(H) = 1 \cdot 0,05 = 0,05 \, \text{г}
\]
Для простоты мы будем считать, что количество атомов гидрогена равно количеству молекул воды \(H_2O\), которое равно количество молекул азота в данной реакции (0,05 молям).
Таким образом, ответ на вопрос: молекулярная формула сполуки, полученной в результате сгорания первичного амина, будет \(\text{NH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2\).
Надеюсь, данное решение понятно и подробно объясняет данный вопрос. Если есть еще вопросы, буду рад помочь!
1) Вначале найдем количество вещества первичного амина, которое было сожжено. Для этого воспользуемся формулой:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.
В нашем случае, масса первичного амина \(m = 4,5 \, \text{г}\), а молярная масса первичного амина \(M\) можно найти по таблице и составляет, например, 17 г/моль.
\[
n = \frac{4,5}{17} \approx 0,2647 \, \text{моль}
\]
2) Далее, используя объем азота, который выделился в процессе сгорания первичного амина, мы можем определить количество вещества \(n_2\) азота. Для этого воспользуемся идеальным газовым законом:
\[
n_2 = \frac{V}{V_m}
\]
где \(V\) - объем азота, \(V_m\) - молярный объем газа.
В нашем случае, объем азота \(V = 1,12 \, \text{л}\) (обратите внимание, что в условии дан объем газа в нормальных условиях), а молярный объем газа \(V_m\) при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.
\[
n_2 = \frac{1,12}{22,4} \approx 0,05 \, \text{моль}
\]
3) Так как в процессе сгорания первичного амина образуются только вода и азот, уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
\[
\text{NH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{N}_2
\]
Согласно уравнению реакции, каждый мол пропорционален \(n_2\). Так как мы вычислили, что \(n_2 = 0,05 \, \text{моль}\), то количество молекул азота в данной реакции равняется 0,05 молям.
4) Ответим на самый главный вопрос: какова молекулярная формула данной сполуки? Зная, что каждая молекула этой сполуки содержит несколько атомов водорода, посчитаем их количество.
Молярная масса водорода \(H\) равна, например, 1 г/моль. Тогда общая масса водорода в \(n_2\) молях азота будет:
\[
m(H) = M(H) \cdot n_2
\]
\[
m(H) = 1 \cdot 0,05 = 0,05 \, \text{г}
\]
Для простоты мы будем считать, что количество атомов гидрогена равно количеству молекул воды \(H_2O\), которое равно количество молекул азота в данной реакции (0,05 молям).
Таким образом, ответ на вопрос: молекулярная формула сполуки, полученной в результате сгорания первичного амина, будет \(\text{NH}_2\text{CH}_2\text{NH}_2\).
Надеюсь, данное решение понятно и подробно объясняет данный вопрос. Если есть еще вопросы, буду рад помочь!
Знаешь ответ?