Chemia - Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 27.
Aminy o wzorze ogólnym RNH2 reagują z kwasem azotowym(III) zgodnie z równaniem:
RNH2 + HNO2 → ROH + N2 + H2O
Pewna nasycona amina ma masę cząsteczkową równą 117 u.
Próbkę tej aminy o masie 7,85 g poddano reakcji z kwasem azotowym(III). Po reakcji
stwierdzono, że cała próbka przereagowała z kwasem, a wydzielony w reakcji azot zajął
objętość 4,51 dm3 (w przeliczeniu na warunki normalne).
Na podstawie obliczeń ustal liczbę grup aminowych w cząsteczce tej aminy i napisz jej wzór sumaryczny.
Liczba grup aminowych w cząsteczce:
Wzór sumaryczny aminy:
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie
poprawnego wzoru aminy.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, wykonanie obliczeń, ale:
- popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego
LUB
- podanie błędnego wzoru aminy lub brak wzoru aminy.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
7,85 g aminy
⸺
4,51 dm3 azotu
x = 3
117 g – 3 ∙ 16g = 69 g
12n + 2n – 1 = 69 ⇒ n = 5
Liczba grup aminowych w cząsteczce: 3 ALBO C5H9(NH2)3
Wzór sumaryczny aminy: C5H9(NH2)3 ALBO C5H15N3
Sposób 2.
CnH2n+2–a(NH2)a + a HNO2 → CnH2n+2–a(OH)a + a N2 + a H2O
117 g
⸺
a · 22,4 dm3
a = 3
117= 12 · n + 1 · (2 · n + 2 – a) + (14 + 2 · 1) · a = 14 · n + 15 · a + 2
115= 14 · n + 15 · 3= 14 · n + 45
70= 14 · n ⇒ n= 5
C5H9(NH2)3, czyli: C5H15N3
