Вправа 193 Які сполуки називають амінами? Аміни — органічні сполуки до складу молекул яких входить характеристична група атомів –NH2, яку називають аміногрупою.
Вправа 194 Зобразіть структурні формули молекул бутан-1-аміну і пентан-2-аміну.
|
СН3—СН2—СН2—СН2—NН2 |
|
СН3—СН—СН2—СН2—CН3 | NН2 |
Вправа 195 Охарактеризуйте будову молекули метиламіну. У молекулі метиламіну, як і в молекулі амоніаку, атом Нітрогену сполучений із трьома іншими атомами простим ковалентним зв’язком. За рахунок трьох неспарених p-електронів атом Нітрогену утворює спільні електронні пари з двома атомами Гідрогену і з одним атомом Карбону вуглеводневого залишка (СН3) і має ще одну "неподілену" пару s-електронів. Спільні електронні пари в молекулі зміщуються до атома Нітрогену, як більш електронегативного елемента, тому на атомі Нітрогену зосереджується негативний заряд, а на іншій частині молекули — позитивний. Отже, молекула метиламіну полярна.
|
.. Nδ- Hδ+ ↗↑↖ ↙ Hδ+Hδ+ C ↗ ↖ Hδ+ Hδ+ |
Вправа 196 Чому аміни називають органічними основами? Водні розчини амінів містять у надлишку гідроксид-аніони ОН– і мають лужне середовище. Завдяки цьому та здатності утворювати солі з неорганічними кислотами їх називають органічними основами.
Вправа 197 Обчисліть масову частку Нітрогену в етиламіні.
Відомо: C2H5NH2
Знайти: ω(N)-?
Розв'язування
Mr(C2H5NH2)=2•Ar(C)+7•Ar(H)+Ar(N)=2•12+7•1+14=45
ω(N)=Ar(N)/Mr(C2H5NH2)=14:45=0,311, або 31,1%
Відповідь: 31,1%
Вправа 198 Знайдіть густину (н.у.) і відносну густину метиламіну за воднем.
Відомо: CH3NH2
Знайти: ρ(СH3NH2)-?, DН2(CH3NH2)-?
Розв'язування
М(СH3NH2)=31 г/моль
ρ(СH3NH2)=M(CH3NH2):VM=31 г/моль:22,4 л/моль=1,3839 г/л
DH2(CH3NH2)=M(CH3NH2):M(H2)=31 г/моль : 2 г/моль=15,5
Відповідь: ρ(СH3NH2)=1,3839 г/л, DH2(CH3NH2)=15,5
Вправа 199 Складіть молекулярне та йонно-молекулярне рівняння реакції метиламіну з водним розчином нітратної кислоти. Зважте на те, що продукт реакції розчиняється у воді.
СН3NH2 + HNO3 → [CН3NH3]+NO3– - сіль метиламоній нітрат
СН3NH2 + H+ + NO3- → CН3NH3+ + NO3–
СН3NH2 + H+ → CН3NH3+
Вправа 200 Масова частка Нітрогену в зразку технічного метиламіну становить 40%. Обчисліть масову частку домішок у сполуці.
Відомо: ω(N)=40%
Знайти: ω(дом.)-?
Розв'язування
1. За формулою обчислення масової частки елемента в сполуці знаходимо відносну молекулярну масу технічного метиламіну (з домішками):
Mr(CH3NH2 із дом.)=(Ar(N):ω(N))•100%=(14:40%)•100%=35
2. Обчислюємо відносну молекулярну масу чистого метиламіну:
Mr(CH3NH2)=Ar(C)+5•Ar(H)+Ar(N)=12+5•1+14=31
3. Розраховуємо відносну молекулярну масу домішок:
Mr(дом.)=Mr(CH3NH2 із дом.)-Mr(CH3NH2)=35-31=4
4. Обчислюємо масову частку домішок у технічному метиламіні:
ω(дом.)=Mr(дом.):Mr(CH3NH2 із дом.)=4:35=0,114, або 11,4%
Відповідь: 11,4 %
Вправа 201 Виведіть хімічну формулу насиченого аміну, якщо:
а) його пара важча за повітря у 2,52 раза;
Відомо: M(СnH2n+1NH2):M(повітря)=2,52
Знайти: СnH2n+1NH2-?
Розв'язування
M(СnH2n+1NH2)=2,52•M(повітря)=2,52•29 г/моль=73 г/моль
Mr(СnH2n+1NH2)=73
Mr(СnH2n+1NH2)=n•Ar(C)+(2n+3)•Ar(H)+Ar(N)=12n+2n+3+14=14n+17
14n+17=73, n=(73-17):14=4
Відповідь: С4H9NH2
б) масова частка Нітрогену в сполуці становить 0,311.
Відомо: ω(N)=0,311
Знайти: СnH2n+1NH2-?
Розв'язування
Mr(СnH2n+1NH2)=Ar(N):ω(N)=14:0,311=45
Mr(СnH2n+1NH2)=n•Ar(C)+(2n+3)•Ar(H)+Ar(N)=12n+2n+3+14=14n+17
14n+17=45, n=(45-17):14=2
Відповідь: С2H5NH2
Вправа 202 При згорянні аміну, молекула якого містила одну аміногрупу, утворилася водяна пара і 0,3 моль газів. Після конденсації водяної пари і пропускання решти продуктів реакції в надлишок розчину лугу залишилося 0,1 моль газу. Знайдіть формулу аміну.
Відомо: n(газів)=0,3 моль, залишалося n(газів)=0,1 моль
Знайти: CxHyN -?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції горіння аміну:
CxHyN + O2 → CO2↑ + N2↑ + H2O (1)
Продукти згоряння аміну — вуглекислий газ, азот і водяна пара, а за умовою задачі утворилося 0,3 моль газів, тому:
n(CO2+N2)=0,3 моль
З продуктів реакції (CO2 і N2) з лугом реагує тільки вуглекислий газ.
Запишемо рівняння реакції:
2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O (2)
За умовою задачі залишилося 0,1 моль газу, тому цим газом є азот, тобто, n(N2)=0,1 моль
Розраховуємо кількість речовини вуглекислого газу:
n(CO2)=n(CO2+N2)-n(N2)=0,3 моль-0,1 моль=0,2 моль
Підставимо у рівняння (1) в якості коефіцієнтів знайдені кількості речовини, отримаємо:
CxHyN + O2 → 0,2CO2↑ + 0,1N2↑ + H2O або
CxHyN + O2 → 2CO2↑ + 1N2↑ + H2O
За законом збереження маси речовини зрівняємо число атомів Нітрогену до і після реакції:
2CxHyN + O2 → 2CO2↑ + N2↑ + H2O
Обчислюємо число атомів Карбону у формулі аміну:
2х=2, звідси х=2:2=1, отже, формула аміну СH3NH2
Відповідь: СH3NH2