5. При взаимодействии первичного амина с хлороводородом образовалась соль с массовой долей хлора 43,558 %. Определите формулу амина.

Решение:

Пусть формула первичного амина R-NH₂, где R - углеводородный радикал.

При взаимодействии с хлороводородом (HCl) образуется соль:

• R-NH₂ + HCl → [R-NH₃]⁺Cl^-

Массовая доля хлора (w(Cl)) в соли составляет 43,558 %.

Молярная масса хлора (Ar(Cl)) = 35,5 г/моль.

Молярная масса соли M(соли) = M(R-NH₃) + M(Cl) = M(R) + M(NH₃) + M(Cl) = M(R) + 17 + 35,5 = M(R) + 52,5 г/моль.

Формула для расчета массовой доли:

• w(Cl) = (Ar(Cl) * количество атомов Cl) / M(соли)

В данном случае, количество атомов хлора равно 1.

• 0,43558 = 35,5 / (M(R) + 52,5)

Найдем молярную массу соли:

• M(соли) = 35,5 / 0,43558 ≈ 81,50 г/моль

Теперь найдем молярную массу радикала R:

• M(R) = M(соли) - 52,5 = 81,50 - 52,5 = 29 г/моль

Ищем углеводородный радикал с молярной массой 29 г/моль. Это радикал C₂H₅- (этил).

Следовательно, формула амина:

• R-NH₂ = C₂H₅-NH₂

Проверка:

• Амин: C₂H₅NH₂ (этиламин)
• Соль: [C₂H₅NH₃]⁺Cl^-
• Молярная масса этиламина: 2*12 + 5*1 + 14 + 2*1 = 24 + 5 + 14 + 2 = 45 г/моль.
• Молярная масса соли [C₂H₅NH₃]Cl: 45 (амин) + 1 (H) + 35,5 (Cl) = 81,5 г/моль.
• Массовая доля хлора: (35,5 / 81,5) * 100% ≈ 43,558 %

Результаты совпадают.

Ответ: Формула амина - C₂H₅NH₂ (этиламин).