І-ІІ рівні
Вправа 1 Вставтe пропущені слова, щоб вирази стали завершеними:
1. Амін складу C3H7—NH2 називають насиченим
2. Реакція 4CH3—NH2 + 9O2 → 4СO2 + 10Н2О + 2N2 називається окисненням
3 Аміни називають органічними основами.
4 Анілін, як і аміни та амоніак, має подібні з ним властивості.
5 Метанамін взаємодіє з кислотами з утворенням солей
6 Анілін належить до ароматичних амінів
7 Ароматичні аміни cлабші основи, ніж насичені, тому що під впливом бензольного ядра на атомі Нітрогену зменшується електронна густина
8 Під час реакці C6H5—NH2 + НСl → утворюється метанамоній хлорид
9 Речовина, що утворюється під час реакції C6H5—NH2 + ЗВг2 →, називається 2,4,6-трибромоаніліну
Вправа 2 Феніламін у промисловості добувають дією воднем на нітробензен у присутності каталізатора і за підвищеної температури. Обчисліть, яку масу феніламіну можна добути і нітробензену масою 36,9 г, якщо вважати, що речовини повністю прореагували.
Відомо:m(С6Н5–NO2)=36,9 г
Знайти: m(С6Н5–NH2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
36,9 г х г
С6Н5–NO2 + 3H2 → С6Н5–NH2 + 2H2O
123 г 93 г
M(С6Н5–NО2)=123 г, маса 1 моль=123 г
М(С6Н5–NH2)=93 г/моль, маса 1 моль=93 г
х=36,9 г • 93 г : 123 г=27,9 г
ІІ спосіб
М(С6Н5–NО2)=123 г/моль
γ(С6Н5–NO2)=m(С6Н5–NO2):M(С6Н5–NO2)=36,9 г : 123 г/моль=0,3 моль
Записуємо рівняння реакції:
С6Н5–NO2 + 3H2 → С6Н5–NH2 + 2H2O
За рівнянням γ(С6Н5–NO2):γ(С6Н5–NH2)=1:1, тому
γ(С6Н5–NH2)=γ(С6Н5–NO2)=0,3 моль
М(С6Н5–NH2)=93 г/моль
m(С6Н5–NH2)=γ(С6Н5–NH2)•M(С6Н5–NH2)=0,3моль•93г/моль=27,9 г
Відповідь: 27,9 г феніламіну
III рівень
Вправа 3 Напишіть рівняння реакцій утворення солей із запропонованих речовин:
а) С6Н5–NН2 i HCl
С6Н5–NН2 + HCl → [C6H5–NH3]+Cl-
б) С6Н5–NH2 і Вг2
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
Вправа 4 Масові частки елементів у складі речовини становлять: Карбон - 38,81%; Гідроген - 16,13% і Нітроген. Густина сполуки за воднем - 15,5. Обчисліть молекулярну масу сполуки Та назвіть її.
Відомо: ω(C)=38,81%, ω(H)=16,13%
Знайти: CxHyNz-?
Розв'язування
ω(N)=100%-ω(C)-ω(H)=100%-38,81%-16,13%=45,06%
У 100 г такої речовини маса атомів Карбону становить 38,81 г, атомів Гідрогену — 16,13 г, атомів Нітрогену — 45,06 г. Розраховуємо співвідношення індексів у формулі сполуки (співвідношення кількостей речовини елементів):
x:y:z=γ(C):γ(H):γ(N)=m(C)/M(C) : m(H)/M(H) : m(N)/M(N)=
=(38,81/12):(16,13/1):(45,06/14)=3,2:16,13:3,2
Якщо співвідношення між атомами виражене не цілими, а дробовими числами, то вважаємо, що менше число дорівнює одиниці, а більше число ділимо на нього. Тоді
х:у:z=3,2/3,2 : 16,13/3,2 : 3,2/3,2=1:5:1, отже, формула сполуки CH5N, або CH3NH2
Відповідь: CH3NH2
Вправа 5 До емульсії феніламіну масою 535,3 г з масовою часткою домішок 0,15 додали бромної води в надлишку. Обчисліть маси утворених продуктів.
Відомо: m(С6Н5–NH2 з дом.)=535,3 г, ω(дом.)=0,15
Знайти: m(С6Н2Br3–NH2)-?, m(HBr)-?
Розв'язування
І спосіб
ω(С6Н5–NH2)=1-ω(дом.)=1-0,15=0,85
m(С6Н5–NH2)=ω(С6Н5–NH2)•m(С6Н5–NH2 з дом.)=0,85•535,3 г=455 г
Записуємо рівняння реакції:
455 г х г у г
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
93 г 330 г 243 г
M(С6Н5–NH2)=93 г, маса 1 моль=93 г
М(С6Н2Br3–NH2)=330 г/моль, маса 1 моль=330 г
М(НBr)=81 г/моль, маса 1 моль=81 г, а маса 3 моль=243 г
х=455 г • 330 г : 93 г = 1614 г
у=455 г • 243 г : 93 г = 1188 г
ІІ спосіб
m(дом.)=ω(дом.)•m(С6Н5–NH2 з дом.)=0,15•535,3 г=80,295 г
m(С6Н5–NH2)=m(С6Н5–NH2 з дом.)-m(дом.)=535,3-80,295 г=455 г
M(С6Н5–NH2)=93 г
γ(С6Н5–NH2)=m(С6Н5–NH2):M(С6Н5–NH2)=455 г : 93 г/моль=4,89 моль
Записуємо рівняння реакції:
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
За рівнянням γ(С6Н5–NH2):γ(С6Н2Br3–NH2):γ(НBr)=1:1:3, тому
γ(С6Н2Br3–NH2)=γ(С6Н5–NH2)=4,89 моль
γ(HBr)=3•γ(С6Н2Br3–NH2)=3•4,89 моль=14,67 моль
М(С6Н2Br3–NH2)=330 г/моль
m(С6Н2Br3–NH2)=γ(С6Н2Br3–NH2)•M(С6Н2Br3–NH2)=4,89 моль•330г/моль=
=1614 г
М(НBr)=81 г/моль
m(НBr)=γ(НBr)•M(НBr)=14,67 моль•81 г/моль=1188 г
Відповідь: 1614 г 2,4,6-трибромоаніліну та 1188 г бромоводню
IV рівень
Вправа 6 Напишіть рівняння реакцій за схемою:
СаС2 → A → C6H6 → C6H5NO2 → Б → C6H2Br3NH2
Назвіть речовини, позначені літерами.
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
3C2H2 → C6H6
C6H6 + HNO3 → C6H5–NO2 + H2O
C6H5–NO2 + 3H2 → C6H5–NH2 + 2H2O
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
Відповідь: А - етин, Б - феніламін
Вправа 7 Порівняйте хімічні властивості: а) метиламіну 6) феніламіну. Укажіть на подібність та відмінність
Подібність: виявляють основні властивості і реагують з кислотами:
СН3–NН2 + HCl → [CH3–NH3]+Cl-
С6Н5–NН2 + HCl → [C6H5–NH3]+Cl-
Відмінність: метиламін змінює колір індикаторів, реагує з водою, а феніламін реагує з бромом:
СН3–NН2 + H2O ⇄ [CH3–NH3]++ OH- - лужне середовище
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
Вправа 8 Через суміш феніламіну з бензеном масою 50 г пропустили надлишок гідроген хлориду. Кристали солі, що утворилася, відфільтрували й зважили. їхня маса - 20 г. До отриманого фільтрату додали брому та залізних ошурків й нагріли. Обчисліть масу утвореного бромопохідного.
Відомо: m(суміші)=50 г; m([C6H5–NH3]+Cl-)=20 г
Знайти: m(С6Н2Br3–NH2)-?
Розв'язування
У суміші тільки феніламін реагує з гідрогенхлоридом, тому записуємо рівняння реакції:
х г 20 г
C6H5–NH2 + HCl → [C6H5–NH3]+Cl-
93 г 129,5 г
М(C6H5–NH2)=93 г/моль, маса 1 моль=93 г
М([C6H5–NH3]+Cl-)=129,5 г/моль, маса 1 моль=129,5 г
х=m(C6H5–NH2)=20 г • 93 г : 129,5 г=14,36 г
m(C6H6)=m(суміші)-m(C6H5–NH2)=50 г - 14,36 г=35,64
Записуємо рівняння реакції:
35,64 г х г
С6Н6 + Br2 → С6Н5Br + HBr
78 г 157 г
M(С6Н6)=78 г, маса 1 моль=78 г
М(С6Н5Br)=157 г/моль, маса 1 моль=157 г
х=m(C6H5Br)=35,64 г • 157 г : 78 г=72 г
Відповідь: 72 г С6Н5Br