Question

При сжигании 45 мг некоторого амина образовалось 88 мг углекислого газа, 63 мг воды и 14 мг азота . Определите амин.

Answer 1

Если принять массу образца за 100 г, то массы элементов будут равны их массовым долям. Нужно найти количество каждого элемента.
n(CO2) = V/Vм = 8,96 л/22,4 л/моль = 0,4 моль. Столько же углерода в амине.
n(N2) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль. Азота в амине - вдвое больше, 0,4 моль.
n(H2O)=m/M=18 г/18 г/моль=1 моль. Водорода в амине вдвое больше, 2 моль.
Итого: n(C):n(H):n(N) = 0,4 : 2 : 0,4 = 1 : 5 : 1. Это метиламин, CH3-NH2

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнения реакции сгорания амина и уравнения состава продуктов сгорания.

Общее уравнение реакции сгорания амина: CₓHᵧNᵨ + (x + y/4 - z/2) O₂ -> x CO₂ + y/2 H₂O + z/2 N₂

Где CₓHᵧNᵨ представляет формулу амина.

Мы знаем, что:

Масса углекислого газа (CO₂) = 88 мг Масса воды (H₂O) = 63 мг Масса азота (N₂) = 14 мг

Посчитаем молекулярную массу углекислого газа, воды и азота:

Масса молекулы CO₂ = 12 (масса углерода) + 16 * 2 (масса кислорода) = 44 г/моль Масса молекулы H₂O = 2 * 1 (масса водорода) + 16 (масса кислорода) = 18 г/моль Масса молекулы N₂ = 14 * 2 (масса азота) = 28 г/моль

Теперь определим количество молей каждого продукта сгорания:

Моль CO₂ = 88 мг / 44 г/моль = 2 моль Моль H₂O = 63 мг / 18 г/моль = 3.5 моль Моль N₂ = 14 мг / 28 г/моль = 0.5 моль

Заметим, что количество молей N₂ равно 0.5 моль, что означает, что в начальной молекуле амина количество азота (N) также равно 0.5 моль.

Теперь, когда у нас есть количество молей азота в начальной молекуле амина (0.5 моль), можно найти соотношение других атомов в молекуле амина:

CₓHᵧNᵨ => CₓHᵧ * 0.5 (так как соотношение N к CₓHᵧ в молекуле амина 1:2)

Следовательно, в начальной молекуле амина имеется 0.5 моль углерода и 1 моль водорода.

Теперь, если мы знаем, что масса амина равна 45 мг, то можем найти молекулярную массу амина:

Масса молекулы амина = Масса углерода + Масса водорода + Масса азота Масса молекулы амина = (0.5 * 12) + (1 * 1) + (0.5 * 14) = 6 + 1 + 7 = 14 г/моль

Таким образом, молекулярная формула амина это C₆H₁₄N₇, и это амин под названием гексамин (также известный как гексаметилентетрамин или уротропин).