Задание 33 ЕГЭ по химии

Примем массу вещества А равной 100 г, тогда массы элементов численно равны их массовым долям; доля водорода: $\omega(H) = 100\% - 39,13\% - 17,39\% - 15,22\% - 21,20\% = 7,06\%$.

1. Количества вещества атомов каждого элемента в 100 г вещества А:

   $n(C) = \dfrac{39,13\ \text{г}}{12\ \text{г/моль}} = 3,26\ \text{моль}$; $n(H) = \dfrac{7,06\ \text{г}}{1\ \text{г/моль}} = 7,06\ \text{моль}$; $n(O) = \dfrac{17,39\ \text{г}}{16\ \text{г/моль}} = 1,09\ \text{моль}$; $n(N) = \dfrac{15,22\ \text{г}}{14\ \text{г/моль}} = 1,09\ \text{моль}$; $n(K) = \dfrac{21,20\ \text{г}}{39\ \text{г/моль}} = 0,54\ \text{моль}$.

   Соотношение количеств вещества элементов (делим на наименьшее — 0,54 моль):

   $n(C) : n(H) : n(O) : n(N) : n(K) = 3,26 : 7,06 : 1,09 : 1,09 : 0,54 = 6 : 13 : 2 : 2 : 1$

   Молекулярная формула вещества А — $C_{6}H_{13}O_{2}N_{2}K$.

2. Калий в органическом веществе входит в состав соли карбоновой кислоты (группа $-COOK$), на это указывает и то, что А получено действием $KOH$. Значит, из двух атомов кислорода оба принадлежат этой группе, а оба атома азота — двум аминогруппам $-NH_{2}$. Остаётся неразветвлённая цепь из пяти атомов углерода с $-COOK$ на конце; аминогруппы должны быть максимально удалены друг от друга, поэтому они стоят при 2-м и 5-м атомах углерода. Структурная формула вещества А (калиевая соль 2,5-диаминопентановой кислоты):

   $H_{2}N-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH(NH_{2})-COOK$

3. Вещество В — сама 2,5-диаминопентановая кислота с тремя функциональными группами (две $-NH_{2}$ и одна $-COOH$); с щёлочью реагирует только карбоксильная группа:

   $H_{2}N-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH(NH_{2})-COOH + KOH \rightarrow H_{2}N-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH(NH_{2})-COOK + H_{2}O$