Вправа 1. Класифікуйте органічні речовини на спирти, альдегіди, карбонові кислоти, аміни за їхніми формулами: Спирти: C6H13OH, C6H5OH, CH3OH, C4H9OH, C7H15OH.
Альдегіди: CH3CHO, C2H5CHO, C5H11CHO.
Карбонові кислоти: CH3COOH, C15H31COOH, C17H35COOH.
Аміни: С2H5NH2, C6H5NH2, (C2H5)2NH.
Вправа 2. Класифікуйте аміни на первинні й вторинні за їхніми формулами та назвіть первинні аміни:
а) вторинна
б) первинна (пропан-1-амін)
в) вторинна
г) первинна (пропан-1-амін)
ґ) первинна (феніламін)
д) первинна (бутан-1-амін)
е) третинна
У разі заміщення одного атома Гідрогену в молекулі амоніаку на алкільну групу, утворюються первинні аміни, у випадку заміщення двох атомів Гідрогену — вторинні аміни, а якщо заміщені всі три атоми — третинні аміни.
Вправа 3. Напишіть рівняння реакцій за схемами:
а) CH3–NH2 + H2O ⇄ [CH3NH3]+ + OH-
б) С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
в) С6Н5–NH2 + H2O ⇄ [C6H5NH3]+ + OH-
Вправа 4. Поясніть, які зміни спостерігатимуться, якщо в пробірки з розчином метанаміну долити розчини фенолфталеїну та фіолетового лакмусу. Розчин метанаміну змінить колір фенолфталеїну на малиновий, а лакмусу - на синій.
Чим зумовлені такі зміни? Водні розчини амінів містять у надлишку гідроксид-аніони ОН– і мають лужне середовище.
Вправа 5. Метанамін кількістю речовини 2 моль повністю згорів в атмосфері кисню. Обчисліть, які об’єми кисню (н.у.) і повітря витратяться під час реакції.
Відомо: ν(CH3NH2)=2 моль
Знайти: V(O2)-?, V(повітря)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
2 моль х л
4СH3NH2 + 9O2 → 4CO2↑ + 10H2O + 2N2
4 моль 201,6 л
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 9 моль газу займуть 201,6 л
х = 2 моль • 201,6 л : 4 моль = 100,8 л
У повітрі кисню близько 20% за об'ємом (або 1/5 частина), тому повітря треба взяти у 5 разів більшого об'єму:
V(повітря)=5•V(О2)= 5•100,8 л=504 л
IІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4СH3NH2 + 9O2 → 4CO2↑ + 10H2O + 2N2
За рівнянням γ(CH3NH2):γ(O2)=4:9, тому
γ(О2)=9•γ(CH3NH2):4=9•2 моль:4=4,5 моль
V(O2)=γ(О2)•VM=4,5 моль•22,4 л/моль=100,8 л
У повітрі об'ємна частка кисню становить близько φ(О2)=20%, тому
V(повітря)=(V(О2)/φ(О2))•100%=(100,8 л:20%)•100%=504 л
Відповідь: 504 л повітря
Вправа 6. До емульсії феніламіну з водою масою 200 г із масовою часткою феніламіну 0,02 долили бромну воду в надлишку. Обчисліть масу утвореної речовини. Назвіть продукт реакції.
Відомо: m(розчину)=200 г, ω(С6Н5–NH2)=0,02
Знайти: m(С6Н2Br3–NH2)-?
Розв'язування
І спосіб
m(С6Н5–NH2)=ω(С6Н5–NH2)•m(розчину)=0,02•200 г=4 г
M(С6Н5–NH2)=93 г
М(С6Н2Br3–NH2)=330 г/моль
Записуємо рівняння реакції:
4 г х г
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
93 г 330 г
х = 330 г • 4 г : 93 г = 14,2 г
ІІ спосіб
m(С6Н5–NH2)=ω(С6Н5–NH2)•m(розчину)=0,02•200 г=4 г
γ(С6Н5–NH2)=m(С6Н5–NH2):M(С6Н5–NH2)=4 г : 93 г/моль=0,043 моль
Записуємо рівняння реакції:
С6Н5–NH2 + 3Br2 → С6Н2Br3–NH2 + 3HBr
За рівнянням γ(С6Н5–NH2):γ(С6Н2Br3–NH2)=1:1, тому
γ(С6Н2Br3–NH2)=γ(С6Н5–NH2)=0,043 моль
М(С6Н2Br3–NH2)=330 г/моль
m(С6Н2Br3–NH2)=γ(С6Н2Br3–NH2)•M(С6Н2Br3–NH2)=0,043моль•330г/моль=14,2 г
Відповідь: 14,2 г; 2,4,6-трибромоанілін
Вправа 7. У складі речовини масові частки елементів становлять: Карбону — 53,33%, Гідрогену — 15,55%, решта — Нітроген. Виведіть молекулярну формулу сполуки.
Відомо: ω(C)=53,33%, ω(H)=15,55%
Знайти: CxHyNz-?
Розв'язування
ω(N)=100% - ω(C) - ω(H)=100% - 53,33% - 15,55%=31,12%
У 100 г такої речовини маса атомів Карбону становить 53,33 г, атомів Гідрогену — 15,55 г, атомів Нітрогену — 31,12 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)=
=(53,33/12):(15,55/1):(31,12/14)=4,44:15,55:2,22
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=4,44/2,22 : 15,55/2,22 : 2,22/2,22=2:7:1, отже, формула сполуки C2H7N, або C2H5NH2
Відповідь: C2H5NH2