Задание №60164 ЕГЭ по Химии
Вещество A содержит 39,13% углерода, 17,39% кислорода, 15,22% азота, 21,20% калия по массе, остальное водород. Вещество A образуется при взаимодействии вещества B с гидроксидом калия. Известно, что молекула вещества B имеет неразветвленный углеродный скелет, содержит три функциональные группы, при этом азотсодержащие функциональные группы максимально удалены друг от друга. Напишите уравнение получения вещества A при взаимодействии вещества B с гидроксидом калия.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле
1. ω H = 100 – ω C – ω O – ω N – ω K = 100 – 39,13 – 17,39 – 15,22 – 21,2 = 7,06%
2. Допустим, имеется 100 г искомого вещества, тогда:
m C = 100 · 0,3913 = 39,13 г
m H = 100 · 0,0706 = 7,06 г
m O = 100 · 0,1739 = 17,39 г
m N = 100 · 0,1522 = 15,22 г
m K = 100 · 0,212 = 21,2 г
3. n C = m C / M C = 39,13 / 12 = 3,26 моль
n H = m H / M H = 7,06 / 1 = 7,06 моль
n O = m O / M O = 17,39 / 16 = 1,09 моль
n N = m N / M N = 15,22 / 14 = 1,09 моль
n K = m K / M K = 21,2 / 39 = 0,544 моль
4. n C : n H : n O : n N : n K
3,26 : 7,06 : 1,09 : 1,09 : 0,544 | : 0,544
6 : 13 : 2 : 2 : 1
Элементарная формула вещества А: [C6H13O2N2K]x
5. Так как по условию вещество A образуется при взаимодействии вещества B, молекула которого имеет неразветвленный углеродный скелет, содержит три функциональные группы, при этом азотсодержащие функциональные группы максимально удалены друг от друга, с гидроксидом калия, вещество А – соль аминокислоты, которая содержит две аминогруппы.
6. Молекулярная формула вещества А: C6H13O2N2K
7. Структурная формула вещества А:
8. Уравнение получения вещества A при взаимодействии вещества B с гидроксидом калия:
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)