Răspuns :
Nu sunt sigur ca e corect, dar eu asa as rezolva.
Mai intai as observa ca variantele C si E corespund aceleiasi substante, adica N - (beta - hidroxietil) - anilina.
Notez substanta organica X cu CaHbOcNd
Masa molara este: MCaHbOcNd = a*12 + b*1 + c*16 + d*14 = (12a + b + 16c + 14d)(g/mol).
Sa vedem ce masa de azot avem in 1 mol de substanta X, adica in 137 g substanta X.
Daca in 100 g substanta x se gasesc 10,2 g azot
Atunci in 137 g substanta X se vor gasi y g azot
y = 10,2*137/100 = 13,974 = aprox. 14(g azot).
Dar masa atomica relativa rotunjita a azotului este 14 u.m., deci rezulta ca in 1 mol de substanta X avem 1 mol de atomi de azot, deci in molecula substantei X se va gasi un atom de azot.
Conform enuntului, in molecula vom avea un singur atom de oxigen, deci formula moleculara a substantei X devine CaHbON.
Atunci masa sa molara este (12a + b + 16 + 14) = (12a + b + 30)(g/mol).
Deci putem scrie:
12a + b + 30 = 137, adica 12a + b = 107 (1)
Stim ca substanta X este un derivat monosubstituit al benzenului, deci va avea cel putin(minimum) 6 atomi de C in molecula.
Si acum sa dam niste valori lui a in relatia (1), incepand cu a = 6, si sa vedem ce formule moleculare am putea gasi.
Pentru a = 6:
12*6 + b = 107; b = 35.
Sa vedem daca formula moleculara C6H35ON corespunde sau nu unei substante reale.
Verificam criteriile: daca suma covalentelor este sau nu un numar par si apoi daca nesaturarea echivalenta este sau nu un numar natural.
Suma covalentelor este 6*4 + 35*1 + 1*2 + 1*3 = 64 care este numar par.
Dar nesaturarea echivalenta este N.E. = [(2*6 + 2) - (35 - 1)]/2 = (14 - 34)/2 = -10 care este numar negativ, deci avem dovada ca formula moleculara C6H35ON nu corespunde unei substante reale.
Mergem mai departe. Pentru a = 7;
12*7 + b = 107; b = 23.
Verificam acum deci formula moleculara C7H23ON.
Suma covalentelor este 7*4 + 23*1 + 1*2 + 1*3 = 56 care este numar par.
N.E. = [(2*7 + 2) - (23 - 1)]/2 = (16 - 22)/2 = -3, care este numar negativ, deci formula moleculara C7H23ON nu corespunde unei substante reale.
Acum: consideram a = 8.
12*8 + b = 107, de unde b = 11.
Verificam acum formula moleculara C8H11ON.
Suma covalentelor este 8*4 + 11*1 + 1*2 + 1*3 = 48 care este numar par.
N.E. = [(2*8 + 2) - (11 - 1)]/2 = (18 - 10)/2 = 4, ccare este numar natural, deci exista in mod real substanta cu formula C8H11ON.
Valorile N.E. = 4, 5, 6(in cazul nostru N.E. = 4)ne arata prezenta unui compus cu structura aromatica mononucleara. Asta este in concordanta cu enuntul problemei, care afirma ca substanta X este un derivat monosubstituit al benzenului.
Deci formula moleculara a substantei X este C8H11ON.
Ca o paranteza, daca luam in continuare a = 9, rezulta b = -1 imposibil. Evident, pe masura ce a creste, b ia valori tot mai puternic negative, deci singura solutie este a = 8 si b = 11.
Acum sa gasim formula lui structurala.
Din moment ce reactioneaza cu sodiul, rezulta ca atomul de oxigen este cuprins intr-o grupare alcoolica, fenolica sau carboxilica.
Dintre variantele de raspuns, observam ca doar varianta N - (beta - hidroxietil) - anilina are o grupare -OH alcoolica, deci substanta X este N - (beta - hidroxietil) - anilina.
Compusul din varianta de raspuns B nici macar nu contine oxigen. De asemenea, nu avem printre variantele de raspuns vreun compus cu grupare carboxilica. Compusul corespunzator din varianta de raspuns A nu are atom de hidrogen legat la atomul de oxigen din gruparea fenolica, ca sa putem vorbi despre o reactie cu sodiul. In cazul compusului din varianta de raspuns D, acesta are acolo un atom de oxigen care ne aminteste mai degraba de o structura eterica substituita, deci nu corespunde situatiei de fata.
Asadar, variantele corecte de raspuns sunt C si E.
Ca un amanunt suplimentar, N - (beta - hidroxietil) - anilina se obtine prin etoxilarea anilinei(este reactia cu oxidul de etena):
C6H5 - NH2 + (CH2 - CH2)2O => C6H5 - NH - CH2 - CH2 - OH
Asta este parerea mea, dar daca vrei intreaba profesorul de chimie ca sa vezi daca este corect rationamentul me cu privire la aceasta problema.
Mai intai as observa ca variantele C si E corespund aceleiasi substante, adica N - (beta - hidroxietil) - anilina.
Notez substanta organica X cu CaHbOcNd
Masa molara este: MCaHbOcNd = a*12 + b*1 + c*16 + d*14 = (12a + b + 16c + 14d)(g/mol).
Sa vedem ce masa de azot avem in 1 mol de substanta X, adica in 137 g substanta X.
Daca in 100 g substanta x se gasesc 10,2 g azot
Atunci in 137 g substanta X se vor gasi y g azot
y = 10,2*137/100 = 13,974 = aprox. 14(g azot).
Dar masa atomica relativa rotunjita a azotului este 14 u.m., deci rezulta ca in 1 mol de substanta X avem 1 mol de atomi de azot, deci in molecula substantei X se va gasi un atom de azot.
Conform enuntului, in molecula vom avea un singur atom de oxigen, deci formula moleculara a substantei X devine CaHbON.
Atunci masa sa molara este (12a + b + 16 + 14) = (12a + b + 30)(g/mol).
Deci putem scrie:
12a + b + 30 = 137, adica 12a + b = 107 (1)
Stim ca substanta X este un derivat monosubstituit al benzenului, deci va avea cel putin(minimum) 6 atomi de C in molecula.
Si acum sa dam niste valori lui a in relatia (1), incepand cu a = 6, si sa vedem ce formule moleculare am putea gasi.
Pentru a = 6:
12*6 + b = 107; b = 35.
Sa vedem daca formula moleculara C6H35ON corespunde sau nu unei substante reale.
Verificam criteriile: daca suma covalentelor este sau nu un numar par si apoi daca nesaturarea echivalenta este sau nu un numar natural.
Suma covalentelor este 6*4 + 35*1 + 1*2 + 1*3 = 64 care este numar par.
Dar nesaturarea echivalenta este N.E. = [(2*6 + 2) - (35 - 1)]/2 = (14 - 34)/2 = -10 care este numar negativ, deci avem dovada ca formula moleculara C6H35ON nu corespunde unei substante reale.
Mergem mai departe. Pentru a = 7;
12*7 + b = 107; b = 23.
Verificam acum deci formula moleculara C7H23ON.
Suma covalentelor este 7*4 + 23*1 + 1*2 + 1*3 = 56 care este numar par.
N.E. = [(2*7 + 2) - (23 - 1)]/2 = (16 - 22)/2 = -3, care este numar negativ, deci formula moleculara C7H23ON nu corespunde unei substante reale.
Acum: consideram a = 8.
12*8 + b = 107, de unde b = 11.
Verificam acum formula moleculara C8H11ON.
Suma covalentelor este 8*4 + 11*1 + 1*2 + 1*3 = 48 care este numar par.
N.E. = [(2*8 + 2) - (11 - 1)]/2 = (18 - 10)/2 = 4, ccare este numar natural, deci exista in mod real substanta cu formula C8H11ON.
Valorile N.E. = 4, 5, 6(in cazul nostru N.E. = 4)ne arata prezenta unui compus cu structura aromatica mononucleara. Asta este in concordanta cu enuntul problemei, care afirma ca substanta X este un derivat monosubstituit al benzenului.
Deci formula moleculara a substantei X este C8H11ON.
Ca o paranteza, daca luam in continuare a = 9, rezulta b = -1 imposibil. Evident, pe masura ce a creste, b ia valori tot mai puternic negative, deci singura solutie este a = 8 si b = 11.
Acum sa gasim formula lui structurala.
Din moment ce reactioneaza cu sodiul, rezulta ca atomul de oxigen este cuprins intr-o grupare alcoolica, fenolica sau carboxilica.
Dintre variantele de raspuns, observam ca doar varianta N - (beta - hidroxietil) - anilina are o grupare -OH alcoolica, deci substanta X este N - (beta - hidroxietil) - anilina.
Compusul din varianta de raspuns B nici macar nu contine oxigen. De asemenea, nu avem printre variantele de raspuns vreun compus cu grupare carboxilica. Compusul corespunzator din varianta de raspuns A nu are atom de hidrogen legat la atomul de oxigen din gruparea fenolica, ca sa putem vorbi despre o reactie cu sodiul. In cazul compusului din varianta de raspuns D, acesta are acolo un atom de oxigen care ne aminteste mai degraba de o structura eterica substituita, deci nu corespunde situatiei de fata.
Asadar, variantele corecte de raspuns sunt C si E.
Ca un amanunt suplimentar, N - (beta - hidroxietil) - anilina se obtine prin etoxilarea anilinei(este reactia cu oxidul de etena):
C6H5 - NH2 + (CH2 - CH2)2O => C6H5 - NH - CH2 - CH2 - OH
Asta este parerea mea, dar daca vrei intreaba profesorul de chimie ca sa vezi daca este corect rationamentul me cu privire la aceasta problema.
Vă mulțumim pentru vizita pe platforma noastră dedicată Chimie. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de suport suplimentar, nu ezitați să ne contactați. Așteptăm cu entuziasm să reveniți și vă invităm să ne adăugați la lista de favorite!