Інші завдання дивись тут...

Вправа 203 Поясніть, чому основні властивості в аніліну виражені меншою мірою, ніж у метиламіну. Таку відмінність пояснюють будовою молекули аніліну, що складається з двох частин — аміногрупи і бензенового кільця. Неподілена електронна пара атома Нітрогену взаємодіє з ароматичною системою зв’язків і частково зміщується від атома Нітрогену до бензенового кільця. Унаслідок цього на атомі Нітрогену електронна густина зменшується, тому протон утримується слабкіше, в результаті посилюються кислотні, а послаблюються основні властивості аніліну. 

Вправа 204 Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

a) 4C₆H₅NH₂ + 31O₂ → 24СO₂↑+ 2N₂↑+ 14H₂О

б) C₆H₅NH₂ + HBr →  [C₆H₅NH₃]Br - розчинна сіль феніламоній бромід 

Вправа 205 Обчисліть масові частки елементів в аніліні.

Відомо: C₆H₅NH₂   

Знайти: ω(С)-?, ω(Н)-?, ω(N)-?

Розв'язування

M_r(C₆H₅NH₂)=6•A_r(C)+7•A_r(H)+A_r(N)=6•12+7•1+14=93

ω(С)=6•A_r(С)/M_r(C₆H₅NH₂)=6•12:93=0,774, або 77,4%

ω(H)=7•A_r(H)/M_r(C₆H₅NH₂)=7•1:93=0,075, або 7,5%

ω(N)=100%-ω(С)-ω(H)=100%-77,4%-7,5%=15,1%

Відповідь: 77,4% C, 7,5% H, 15,1% N

Вправа 206 Яку масу нітробензену було взято для добування аніліну, якщо утворилося 200 кг аміну, а прореагувало 95% вихідної сполуки? Це задача на відносний вихід продукту реакції програми 11, а не 10 класу.

Відомо: m_практ.(C₆H₅NH₂)=200 кг, ƞ=95%

Знайти: m(C₆H₅NO₂)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Обчислюємо теоретичну масу аніліну:

m_теор.(C₆H₅NH₂)=m_практ(С₆H₅NH₂):ƞ•100%=200 кг:95%•100%=210,53 кг

2. Записуємо рівняння реакції:

 х кг                 210,53 кг           

C₆H₅NO₂ + 3H₂ -> C₆H₅NH₂ + 2H₂O

123 кг                 93 кг

M_r(C₆H₅NO₂)=123, М(С₆H₅NO₂)=123 кг/кмоль, маса 1 кмоль=123 кг

M_r(C₆H₅NH₂)=93, М(С₆H₅NH₂)=93 кг/кмоль, маса 1 кмоль=93 кг

х=m(C₂H₅NO₂)=210,53 кг•123 кг : 93 кг=278,4 кг

ІІ спосіб

1. Обчислюємо теоретичну масу аніліну:

m_теор.(C₆H₅NH₂)=m_практ(С₆H₅NH₂):ƞ•100%=200 кг:95%•100%=210,53 кг

2. Обчислюємо кількість речовини аніліну.

M(C₆H₅NH₂)=93 кг/кмоль

n(C₆H₅NH₂)=m(C₆H₅NH₂):M(C₆H₅NH₂)=210,53 кг:93 кг/кмоль=2,263 кмоль

3. Записуємо рівняння реакції:       

C₆H₅NO₂ + 3H₂ -> C₆H₅NH₂ + 2H₂O

За рівнянням реакції n(C₆H₅NO₂):n(C₆H₅NH₂)=1:1, тому

n(C₆H₅NO₂)=n(C₆H₅NH₂)=2,263 кмоль

М(С₆H₅NO₂)=123 кг/кмоль

m(C₂H₅NO₂)=n(C₂H₅NO₂)•M(C₂H₅NO₂)=2,263 кмоль•123 кг/кмоль=278,4 кг

Відповідь: 278,4 кг

Вправа 207 При згорянні ароматичного аміну утворилися вода і 1,3 моль газів. Після пропускання їх у надлишок розчину лугу залишилося 0,1 моль газу. Знайдіть формулу аміну.

Відомо: n(газів)=1,3 моль, залишилося n(газів)=0,1 моль

Знайти: C_xH_yN -?

Розв'язування

I cпосіб

Запишемо рівняння реакції горіння аміну:

C_xH_yN + O₂ → CO₂↑ + N₂↑ + H₂O  (1)

Продукти згоряння аміну — вуглекислий газ, азот і водяна пара, а за умовою задачі утворилося 1,3 моль газів, тому: 

n(CO₂+N₂)=1,3 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)=1,3 моль-0,1 моль=1,2 моль

Підставимо у рівняння (1) в якості коефіцієнтів знайдені кількості речовини, отримаємо:

C_xH_yN + O₂ → 1,2CO₂↑ + 0,1N₂↑ + H₂O або

C_xH_yN + O₂ → 12CO₂↑ + 1N₂↑ + H₂O

За законом збереження маси речовини зрівняємо число атомів Нітрогену до і після реакції:

2C_xH_yN + O₂ → 12CO₂↑ + N₂↑ + H₂O

Обчислюємо число атомів Карбону у формулі аміну:

2х=12, звідси х=12:2=6, отже, формула аміну С₆H₅NH₂

ІІ спосіб

Запишемо рівняння реакції горіння ароматичного аміну в загальному вигляді:

C_nH_2n-5N + (1,5n-1,25)O₂ → nCO₂↑ + 0,5N₂↑ + (n-2,5)H₂O  (1)

Продукти згоряння аміну — вуглекислий газ, азот і водяна пара, а за умовою задачі утворилося 1,3 моль газів, тому: 

n(CO₂+N₂)=1,3 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)=1,3 моль-0,1 моль=1,2 моль

Підставимо у рівняння (1) знайдені кількості речовини, отримаємо:

                               1,2 моль  0,1 моль

C_nH_2n-5N + (1,5n-1,25)O₂ → nCO₂↑ + 0,5N₂↑ + (n-2,5)H₂O

                                n моль    0,5 моль

n=1,2 моль•0,5 моль:0,1 моль=6 моль

Отже, формула ароматичного аміну С₆H₇N, або С₆H₅NH₂ 

Відповідь: С₆H₅NH₂

Інші завдання дивись тут...