массасы 0,9г біріншілік аминнің жану өнімін сілтінің концентрлі ерітіндісі арқылы өткізді. Қалған газдың көлемі (қ. ж) 224см3.Аминнің формуласын анықтаңдар.
Алдымен, берілген тапсырманы түсініп, оған жауап беру үшін қажетті ақпараттарды анықтап алайық.
- Массасы: \(0,9 \, \text{г}\)
- Газ көлемі: \(224 \, \text{см}^3\) (қ.ж.)
- Жану өнімдері: Углерод диоксиді (CO₂) мен су (H₂O) болады.
- Амин: Біріншілік амин, жалпы формасы - \( RNH_2 \) (мұнда R - органикалық радикал).
1. Жоспар жасау
- Біріншілік аминнің жануы кезінде равновесие реакциясы жүреді, нәтижесінде carbon dioxide (CO₂) және water (H₂O) бөлінеді.
- Мен берілген массадан аминнің молекулярлық формасын табу үшін молекулардың массасын және газ көлемін қолданамын.
- Газ көлемі үшін идеал газ теңдеуін қолдануға болады.
2. Газ көлемін есептеу
Кез келген газ үшін стандартты жағдайларда (қ. ж.) 1 моль газ көлемі \(22.4 \, \text{л}\) (немесе \(22400 \, \text{см}^3\)) болады.
Газа көлемі \(224 \, \text{см}^3\) болған жағдайда, моль санын анықтайық:
\[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{224 \, \text{см}^3}{22400 \, \text{см}^3/\text{моль}} = 0,01 \, \text{моль} \]
3. Жану реакциясы
Аминнің жану реакциясы былай беріледі:
\[ RNH_2 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O \]
Біркелкілік реакция теңдеуінде \(RNH_2\) аминнің формасы, \(O_2\) оттегі, \(CO_2\) – көмірқышқыл газ, \(H_2O\) – су.
4. Молекула массасын табу
Енді жану өнімдерінің мольдік қатынасын қарастырайық:
- 1 моль біріншілік амин \(RNH_2\) жанғанда 1 моль CO₂ және 1 моль H₂O бөледі.
Сонда 0,01 моль газды беретін амин:
\[ n(O_2) = n(CO_2) + n(H_2O) = 0,01 + 0,01 = 0,02 \, \text{моль} \]
5. Аминнің молекулярлық массасын есептеу
Аминнің жалпы масасы 0,9 г екенін ескерсек.
Аминнің молекулярлық массасын \(M\) деп алсақ, моль саны:
\[ \text{моль} = \frac{m}{M} \Rightarrow 0,01 = \frac{0,9}{M} \]
Осыдан \(M\) есептеу:
\[ M = \frac{0,9}{0,01} = 90 \, \text{г/моль} \]
6. Аминнің молекулалық формасын анықтау
Аминнің молекулярлық формасын табу үшін, мысалы, \(\text{C}_x\text{H}_y\text{N}\) формасында жазамыз:
- \(\text{C}\) пайыз құрамы: 12 г/моль
- \(\text{H}\) пайыз құрамы: 1 г/моль
- \(\text{N}\) пайыз құрамы: 14 г/моль
Молекулярлық массасы = \(C + H \cdot 2 + N\)
\[ 12x + 2y + 14 = 90 \]
Осы теңдеулер арқылы константаларды қалпына келтіру және қарастыру қажет. Дүниенің жалпы үзіндісіне қарай:
- x = 5 (көміртек)
- y = 13 (сутек)
Осылай, біріншілік аминнің формуласы:
\[ \text{C}_5\text{H}_{13}\text{N} \]
Қорытынды
Берілген тапсырма бойынша аминнің молекулалық формасы \(C_5H_{13}N\) екенін анықтадық.
