Задание 33 ЕГЭ по химии

Общая формула алифатического амина A — CnH(2n+3)N.

Найдены масса и количество вещества бромэтана:

m(C2H5Br) = m(Б) − m(A) = 25,2 − 8,85 = 16,35 г

n(C2H5Br) = 16,35/109 = 0,15 моль

n(A) = n(C2H5Br) = 0,15 моль

M(A) = 8,85/0,15 = 59 г/моль

M(CnH(2n+3)N) = 12n + 2n + 3 + 14 = 14n + 17

14n + 17 = 59 => n = 3

Молекулярная формула вещества A: C3H9N.

Структурная формула A: CH3-CH2-NH-CH3 (метилэтиламин).

Уравнение реакции A с бромэтаном:

CH3-CH2-NH-CH3 + CH3CH2Br -> [CH3-CH2-N(+)H(CH3)-CH2-CH3] Br(−) (бромид диэтилметиламмония)

Подробный разбор

Реакция соединения означает, что молекулы амина и бромэтана целиком объединяются в одну молекулу соли, поэтому масса продукта равна сумме масс реагентов — отсюда находим массу бромэтана.

1. Общая формула алифатического амина — $C_{n}H_{2n+3}N$.

   $m(C_{2}H_{5}Br) = m(Б) - m(A) = 25{,}2 - 8{,}85 = 16{,}35$ г

   $M(C_{2}H_{5}Br) = 109$ г/моль, $n(C_{2}H_{5}Br) = \dfrac{16{,}35}{109} = 0{,}15$ моль

   Амин и бромэтан реагируют в соотношении $1:1$, значит $n(A) = 0{,}15$ моль:

   $M(A) = \dfrac{8{,}85}{0{,}15} = 59$ г/моль

   $M(C_{n}H_{2n+3}N) = 12n + (2n+3) + 14 = 14n + 17$

   $14n + 17 = 59 \Rightarrow n = 3$

   Молекулярная формула вещества A: $C_{3}H_{9}N$.

2. По условию амин вторичный, то есть у атома азота два углеводородных радикала и один атом водорода. Три атома углерода при этом можно распределить только как метил и этил:

   $CH_{3}-CH_{2}-NH-CH_{3}$ — метилэтиламин.

3. Свободная электронная пара азота присоединяет этильную группу, а бромид-ион остаётся во внешней сфере — получается соль:

   $CH_{3}-CH_{2}-NH-CH_{3} + CH_{3}CH_{2}Br \rightarrow [CH_{3}-CH_{2}-\overset{+}{N}H(CH_{3})-CH_{2}-CH_{3}]Br^{-}$

   Вещество Б — бромид диэтилметиламмония.